CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a revestimentos curáveis por radiação para a utilização como um revestimento primário para fibras ópticas, as fibras ópticas revestidas com o referido revestimento e métodos para a preparação de fibras ópticas revestidas.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Uma fibra óptica é uma fibra de vidro que transporta luz ao longo do seu comprimento. As fibras ópticas são amplamente utilizadas em comunicações de fibra óptica, o que permite a transmissão através de distâncias maiores e em larguras de banda (taxas de dados) superiores do que outras formas de comunicação. As fibras são usadas em vez de fios de metal, porque os sinais viajam ao longo deles, com menos perda, e eles também são imunes a interferência eletromagnética.
A luz é mantida no núcleo da fibra óptica, por reflexão interna total. Isto faz com que a fibra atue como um guia de ondas. As fibras que sustentam muitas vias de propagação ou modos transversos são chamadas de fibras multimodo (MMF), enquanto que aquelas que só podem suportar um único modo são chamadas de fibras monomodo (SMF). As MMF
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 9/81 geralmente possuem um diâmetro maior de núcleo, e são utilizadas para as ligações de comunicação de curta distância e para aplicações onde a alta potência tem de ser transmitida. As SMF são utilizadas para a maioria das ligações de comunicação maiores que 550 metros (1.800 pés).
Ao longo deste pedido de patente, a atenuação em fibra óptica, também conhecida como perda de transmissão, é definida como a redução na intensidade do feixe de luz (ou sinal) em relação à distância percorrida através de um meio de transmissão. Os coeficientes de atenuação de perda em fibras ópticas geralmente são reportados utilizando unidades de decibéis por quilômetro, com abreviação dB/km.
A atenuação é um fator importante que limita a transmissão de um sinal digital através de distâncias maiores. Assim, muitas pesquisas têm direcionado tanto a limitação da atenuação quanto maximização da amplificação do sinal óptico. A investigação empírica tem mostrado que a atenuação na fibra óptica é causada principalmente tanto pela dispersão quanto pela absorção.
Em 1965, Charles K. Kao e George A. Hockham da companhia britânica Standard Telephones and Cables (STC) foram os primeiros a promover a ideia de que a atenuação em fibras ópticas pode ser reduzida abaixo de 20 dB/km, permitindo que as fibras sejam meio prático para a comunicação. Eles propuseram que a atenuação em fibras disponíveis no momento foi causada por impurezas, que podem ser removidas, ao invés de efeitos físicos fundamentais, tais como dispersão. O nível de atenuação crucial de menos do que ou igual a 20 dB/km foi primeiramente obtido em 1970, pelos pesquisadores Robert D. Maurer, Donald Keck,
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Peter C. Schultz, e Frank Zimar a trabalho para a Coming Glass Works, agora Coming Incorporated. Eles demonstraram uma fibra com 17 dB de atenuação/km por dopagem de vidro de sílica com titânio. Alguns anos mais tarde ele produziram uma fibra com apenas 4 dB/km de atenuação utilizando dióxido de germânio como o dopante de núcleo. Essas baixas atenuações introduziram as telecomunicações de fibra óptica e permitiram a Internet.
As fibras ópticas são normalmente revestidas com dois ou mais revestimentos curáveis por radiação. Esses revestimentos são normalmente aplicados à fibra óptica em forma líquida, e, então, expostos à radiação para realizar a cura. O tipo de radiação que pode ser utilizado para curar os revestimentos deve ser o capaz de iniciar a polimerização de um ou mais componentes curáveis por radiação de tais revestimentos. A radiação adequada para a cura de tais revestimentos é bem conhecida, e inclui a luz ultravioleta (doravante denominada UV) e feixe de elétrons (EB) . O tipo preferido de radiação para revestimentos de cura utilizados na preparação de fibra óptica revestida é UV.
O revestimento que diretamente entra em contato com fibra óptica é chamado revestimento primário e o revestimento que cobre o revestimento primário é chamado de revestimento secundário. É conhecido na técnica de revestimentos curáveis por radiação para fibras ópticas que os revestimentos primários são vantajosamente mais macios do que os revestimentos secundários. Uma vantagem que flui a partir deste arranjo é maior resistência a microcurvas.
As microcurvas são curvaturas afiadasmas microscópicas
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 11/81 em uma fibra óptica envolvendo locais de deslocamentos axial de alguns micrômetros e comprimentos de onda espaciais de poucos milímetros. As microcurvas podem ser induzidas por estresses térmicos e/ou forças laterais mecânicas. Quando presentes, as microcurvas atenuam a capacidade de transmissão de sinal da fibra óptica revestida. Assim, para o sucesso da fibra óptica em uma rede de telecomunicações, sabe-se que a redução de microcurvas reduz a atenuação.
O revestimento primário relativamente macio proporciona a resistência à microcurvatura da fibra óptica, minimizando assim a atenuação do sinal. O revestimento secundário relativamente mais duro proporciona resistência às forças de manipulação tais como aquelas encontradas quando a fibra revestida é em forma de fita e/ou cabeada.
Os revestimentos podem fornecer proteção de força lateral que protege a fibra óptica a partir de microcurvatura, mas conforme o diâmetro de revestimento diminui a quantidade de proteção fornecida diminui. A relação entre os revestimentos e proteção e do estresse lateral que leva à microcurvatura é discutida, por exemplo, em D. Gloge, Optical-fiber packaging and its influence on
fiber straightness |
and |
loss, |
Bell |
System |
Technical |
Journal, Vol. |
54, |
2, |
245 |
(1975) |
; W.B. |
Gardner, |
Microbending |
Loss |
in |
Optical |
Fibe |
rs, Bell System |
Technical Journal, Vol. 54, N° 2, p. 457 (1975); T. Yabuta, Structural Analysis of Jacketed Optical Fibers Under Lateral Pressure, J. Lightwave Tech., Vol. LT-1, N° 4, p. 529 (1983); L. L. Blyler, Polymer Coatings for Optical Fibers, Chemtech, p. 682 (1987); J. Baldauf, Relationship
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 12/81 of Mechanical Characteristics of Dual Coated Single Mode Optical Fibers and Microbending Loss, IEICE Trans. Commun., Vol. E76-B, N° 4, 352 (1993); e K. Kobayashi, Study of Microbending Loss in Thin Coated Fibers and Fiber Ribbons, IWCS, 386 (1993).
O artigo, UV-CURED POLYURETHANE-ACRYLIC COMPOSITIONS AS HARD EXTERNAL LAYERS OF TWO-LAYER PROTECTIVE COATINGS FOR OPTICAL FIBRES, de autoria de W. Podkoscielny e Tarasiuk B., Polim.Tworz.Wielk, vol. 41, n ° s 7/8, p. 44855, 1996, NDN-131-0123-9398-2, descreve estudos sobre a otimização da síntese de oligômeros acrílicos de uretano curado por UV -e sua utilização como revestimentos rígidos de proteção para fibras ópticas. Oligoeteróis fabricados, dietileno glicol, o diisocianato de tolueno (Izocyn T-80) e diisocianato de isoforona, além de (met) acrilatos de hidroxietila e hidroxipropila foram utilizados para a síntese. Diluentes ativos (acrilato de butila, acrilato de 2-etilhexila e acrilato de 1,4-butanodiol ou combinações desses) e 2,2-dimetoxi-2-fenilacetofenona como um fotoiniciador foram adicionados a estes oligômeros acrílicos de uretano que possuíam ligações duplas ativadas por polimerização. As composições foram irradiadas por UV em uma atmosfera livre de oxigênio. Os espectros ER das composições foram registrados, e algumas propriedades físicas e químicas e mecânicas (densidade, peso molecular, a viscosidade em função da temperatura, o índice de refracção, teor de gel, a temperatura de transição vítrea, a dureza de Shore, módulo de Young, resistência à tração, alongamento na quebra, resistência ao calor, coeficiente de difusão de vapor e água) foram determinadas antes e após a
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 13/81 cura. O artigo, PROPERTIES OF ULTRAVIOLET CURABLE POLYURETHANE-ACRYLATES, de autoria de M. Koshiba; K. K. S. Hwang; S. K. Foley; D. J. Yarusso; e S. L. Cooper; publicado no J. Mat. Sci., 17, N° 5, Maio de 1982, p. 144758; NDN-131-0063-1179-2; descreveu um estudo que foi feito da relação entre a estrutura química e as propriedades físicas dos acrilatos de poliuretano curado por UV com base no diisocianato de isoforona e TDI. Os dois sistemas foram preparados com peso molecular do segmento macio e teor de agente de reticulação variantes. Os resultados dos testes mecânicos de dinâmica demonstraram materiais de uma ou duas fases podem ser obtidos, dependendo do peso molecular do segmento macio. À medida que o último aumentava, a Tg do poliol deslocava para temperaturas mais baixas. O aumento utilizando N-vinil-pirrolidona (NVP) ou diacrilato de polietileno glicol (PECDA) provocou um aumento no módulo de Young e resistência à tração. A reticulação de NVP aumentou a tenacidade nos materiais de duas fases e deslocou o pico de alta temperatura Tg para temperaturas mais elevadas, mas PEGDA não teve esses efeitos. As propriedades de tensão dos dois sistemas foram geralmente semelhantes.
Normalmente, na fabricação de revestimentos curáveis por radiação para o uso em fibra óptica, os isocianatos são utilizados para fazer oligômeros de uretano. Em muitas referências, incluindo a Pat. Norte-americana N°. 7,135,229, RADIATION-CURABLE COATING COMPOSITION, concedida em 14 de novembro de 2006, atribuída a DSM IP Assets B.V., coluna 7, linhas 10-32, o seguinte ensinamento é fornecido para guiar um técnico no assunto sobre como sintetizar oligômero de uretano : os poliisocianatos
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 14/81 adequados para utilização na fabricação de composições da presente invenção podem ser alifáticos, cicloalifáticos ou aromáticos e incluem diisocianatos, tais como diisocianato de 2,4-tolueno, diisocianato de 2,6-tolueno , diisocianato de 1,3-xileno, diisocianato de 1,4-xilileno , diisocianato de 1,5 - naftaleno, diisocianato de m-fenileno, diisocianato de p-fenileno,diisocianato de 3,3 - dimetil-4, 4'-difenilmetano, diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de 3,3' -dimetilfenileno, diisocianato de 4,4 '-bifenileno , diisocianato de 1,6-hexano, diisocianato de isoforona, metilenobis(4-ciclohexil)isocianato, diisocianato de 2,2,4 - trimetilhexametileno, bis (2isocianato-etil) fumarato, diisocianato de 6-isopropil-l,
3-fenil,diisocianato de 4-difenilpropano, diisocianato de lisina, diisocianato de difenilmetano hidrogenado, diisocianato de xilileno hidrogenado, diisocianato de tetrametilxilileno e 2,5 (ou 6) - bis (isocianatometil)biciclo[2.2.1] heptano. Entre esses diisocianatos, diisocianato de 2,4-tolueno, diisocianato de isoforona, diisocianato de xileno, e metilenobis(4ciclohexilisocianato) são particularmente preferidos. Esses compostos de diisocianato são utilizados individualmente ou em combinação de dois ou mais.
As composições de revestimento secundário de fibras ópticas compreendem geralmente, antes de cura, uma combinação de compostos etilenicamente insaturados, frequentemente constituídos de um ou mais oligômeros dissolvidos ou dispersos em diluentes e fotoiniciadores etilenicamente insaturados líquidos. A composição de revestimento é normalmente aplicada à fibra óptica em forma
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 15/81 líquida e em seguida exposta à radiação actínica para realizar a cura.
Em muitas dessas composições, é feito uso de um oligômero de uretano tendo terminais reativos e uma espinha dorsal polimérica. Além disso, as composições compreendem geralmente diluentes retivos, fotoiniciadores para fazer as composições curáveis por UV e outros aditivos adequados.
O pedido de patente PCT publicado WO 2005/026228 Al, publicado em 17 de setembro de 2004, Curable Liquid Resin Composition, com os inventores de nome Sugimoto, Kamo, Shigemoto, Komiya e Steeman descreve e reivindica uma composição de resina curável líquida compreendendo:
(A) (met) acrilato de um uretano tendo uma estrutura originada de um poliol e um número médio de peso molecular de 800 g/mol ou mais, mas inferior a 6000 g/mol,e (B) (met) acrilato de um uretano tendo uma estrutura originada de um poliol e um número médio de peso molecular de 6000 g/mol ou mais, mas inferior a 20.000 g/mol, em que a quantidade total do componente (A) e do componente (B) é de 20-95% em peso da composição de resina líquida curável e o teor do componente (B) é de 0,1-30% em peso do total do componente (A ) e do componente (B).
Muitos materiais têm sido sugeridos para o uso como espinha dorsal do polímero para o oligômero de uretano. Por exemplo, os polióis tais como polióis de hidrocarbonetos, polióis de poliéter, polióis de policarbonato e polióis de poliéster têm sido utilizados em oligômeros de uretano. Os polióis de poliéster são particularmente atraentes devido à sua disponibilidade comercial, estabilidade oxidativa e versatilidade para adaptar as características do
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 16/81 revestimento mediante a adequação da espinha dorsal. O uso de polióis de poliéster como o polímero espinha dorsal em um oligômero de acrilato de uretano é descrito, por exemplo, na patente norte-americana n ° s 5,146,531, 6, 023,547, 6, 584,263, 6, 707,977, 6, 775, 451 e 6, 862,392, assim como a patente europeia 539 030 A.
A preocupação com o custo, utilização e manipulação de precursores de uretano tem levado ao uso de oligômeros livres de uretano em composições de revestimento. Por exemplo, os oligômeros de acrilato de poliéster livres de uretano têm sido utilizados em composições curáveis por radiação de revestimento para fibras ópticas de vidro. A Patente Japonesa 57-092552 (Nitto Electric) divulga todo o material de revestimento de fibra óptica de vidro compreendendo um poliéster di (met) acrilato, onde a espinha dorsal de poliéster com um peso molecular médio de 300 ou mais. O pedido de patente alemã 04 12 68 60 A1 (Bayer) revela um material de matriz para uma fita de três fibras constituída de um oligômero de acrilato de poliéster, 2 - (N-butil-carbamil) etilacrilato como diluente reativo e 2-hidroxi-2-metil-l-fenil-propan-l-ona como fotoiniciador. O pedido de patente japonesa n° 10243227 (Publicação n° 2000-072821) revela uma composição de resina líquida curável compreendendo um oligômero de acrilato de poliéster, que consiste em um poliéter diol de extremidade bloqueada (end-capped) com dois diácidos ou anidridos e terminado com acrilato de hidroxi etila. A patente norte-americana N°. 6,714,712 B2 divulga uma composição de revestimento curável por radiação compreendendo um poliéster e/ou oligômero de (met) acrilato
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 17/81 alquídico compreendendo um resíduo poliácido ou um anidrido desse, opcionalmente um diluente reativo, e, opcionalmente, um fotoiniciador. Além disso, Mark D. Soucek e Arão H. Johnson revelam a utilização de ácido hexa-hidroftálico para a resistência hidrolítica em New Intramolecular Effect Observed for Polyesters: An Anomeric Effect, JCT Research, Vol. 1, N° 2, p. Ill (Abril 2004) .
As patentes Norte-americanas e os pedidos de patente norte-americana que descrevem e reivindicam composições de revestimento curáveis por radiação, são incorporadas por referência na sua totalidade: Pedido de patente norteamericana 11/955935, depositado em 13 dez 2007, publicado como US 20080226916 em 19 de setembro de 2008; Pedido de patente norte-americana 11/955838, depositado em 13 dez 2007, publicado como US 20080241535 em 23 de outubro de 2008; Pedido de patente norte-americana 11/955547, depositado em 13 dez 2007, publicado como US 20080226912 em 19 de setembro de 2008; Pedido de patente norte-americana 11/955614, depositado em 13 dez 2007, publicado como US 20080226914 em 19 de setembro de 2008; Pedido de patente norte-americana 11/955604, depositado em 13 dez 2007, publicado como US 20080226913 em 19 de setembro de 2008; Pedido de patente norte-americana 11/955721, depositado em 13 dez 2007, publicado como US 20080233397 em 25 de setembro de 2008; Pedido de patente norte-americana 11/955525, depositado em 13 dez 2007, publicado como US 20080226911 em 19 de setembro de 2008; Pedido de patente norte-americana 11/955628, depositado em 13 dez 2007, publicado como US 20080226915 em 19 de setembro de 2008; Patente norte-americana n° 6014488, concedida em 11 de
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 18/81 janeiro de 2000 e Pedido de patente norte-americana 11/955541, depositado em 13 dez 2007, publicado como US 20080226909 em 19 de setembro de 2008.
Embora um certo número de revestimentos de fibras ópticas estejam atualmente disponíveis, é desejável proporcionar novos revestimentos de fibras ópticas que tenham melhorado as propriedades de fabricação e/ou desempenho relativas aos revestimentos existentes.
Uma das forças motrizes fundamentais para o desenvolvimento da tecnologia de revestimento de fibra óptica é o aumento das demandas dos usuários em vídeos. Para a tecnologia de revestimento de fibra óptica existente, a aplicação de rede 2G é suficiente. No entanto, as futuras redes, tais como 3G, 4G, e IPTV, televisão de alta definição (HDTV), vídeo conferência e outras aplicações de banda larga imporão uma maior exigência para a fibra óptica, portanto, a exigência de revestimento de fibra óptica vai se tornar maior e mais elevado.
A fim de atender à enorme demanda de aplicativos de vídeo na internet, a rede de telecomunicações da próxima geração requer o apoio de transmissão de maior capacidade, longa distância e faixa espectral mais ampla, e o desempenho da atual geração de fibras ópticas G652 foi desenvolvido para utilitário de alinhamento reto de grande distância, portanto a G562 não é adequada para atender aos requisitos dos desafios da Fiber to the Home (FTTH).
Como o transporte óptico de sinais de comunicação migra para casas e MDUS, as fibras ópticas de vidro estão encontrando curvas mais apertadas, exigindo que os produtores de fibras ópticas ofereçam fibras G657
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 19/81 resistentes de macrocurvatura. Ao mesmo tempo, a crescente procura de largura de banda está colocando pressão sobre a margem disponível nas redes implantadas.
Como a demanda por largura de banda cada vez mais se desenvolve na internet e dispositivos de telecomunicações atuais, a demanda por fibra óptica que seja resistente à atenuação também aumentará. Uma vez que a demanda por fibra óptica de resistente à atenuação aumenta seria desejável haver composições adequadas como revestimentos curáveis por radiação para fibra óptica que reduzirão a quantidade de microcurvatura na fibra óptica e, portanto, reduziriam a quantidade de atenuação no sistema de telecomunicações que incorpora a fibra óptica.
BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO
O primeiro aspecto da invenção aqui reivindicada é uma composição de revestimento primário de fibra óptica curável por radiação compreendendo, no estado não curado, de 50% a 65% em peso da composição, um oligômero compreendendo o produto da reação de:
a) pelo menos um poliol de poliéter tendo um peso molecular de 3.500 g/mol a 10.000 g/mol,
b) pelo menos um diisocianato selecionado do grupo consistindo em um diisocianato aromático, um diisocianato alifático, e combinações desses,
c) |
pelo menos um |
acrilato ou (met) |
acrilato terminado |
em hidroxila, e |
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|
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d) |
opcionalmente, |
um |
álcool; |
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de 30% |
a 50% em peso |
da |
composição, |
uma combinação de |
monômeros diluentes reativos compreendendo pelo menos dois monômeros diluentes reativos, em que cada um dos referidos
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 20/81 monômeros na referida combinação compreende pelo menos um grupo fenila e ao menos um grupo acrilato, e tendo a fórmula:
O em que x é um número inteiro de 1 a 6; n é um número inteiro de 1 a 5; e cada Y, que pode ser o mesmo ou diferente, é independentemente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, um grupo alquila C1 a C12 e um radical acrilato alcarilalcoxilado; e pelo menos um fotoiniciador; a referida combinação de monômero reativos diluentes sendo substancialmente livre de monômeros diluentes reativos não-arila; em que quando um monômero diluente reativo arila está presente e que possui um peso molecular inferior a cerca de 300, está presente em não mais do que cerca de 10% em peso da formulação total.
O segundo aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do primeiro aspecto, em que o poliol possui um peso molecular de cerca de 3.500 g/mol e cerca de 4500 g/mol.
O terceiro aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do primeiro aspecto, em que a quantidade total de oligômeros e combinação de monômeros diluentes reativos é de 85% a 98% em peso da composição de revestimento.
O quarto aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do primeiro aspecto, em que ao menos um diisocianato é selecionado a partir do grupo consistindo em um diisocianato aromático e um diisocianato
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 21/81 alifático.
O quinto aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do primeiro aspecto, em que o produto de reação do ao menos um poliol, ao menos um diisocianato, ao menos um acrilato ou (met) acrilato terminado em hidroxila, e opcionalmente um álcool é um líquido à temperatura ambiente.
O sexto aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do primeiro aspecto, em que o fotoiniciador é o óxido de bis (2,4,6-trimetilbenzoil) fenilfosfina.
O sétimo aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do primeiro aspecto, em que os monômeros diluentes reativos na combinação de monômeros diluentes reativos possuem a fórmula:
O em que x é de 1 a 6 e Y é independentemente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, um grupo alquila C1 a C12 e um radical acrilato alcarilalcoxilado;
O oitavo aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do sétimo aspecto, em que a combinação de monômero diluentes reativos consiste essencialmente em pelo menos dois monômeros selecionados a partir do grupo consistindo em acrilato de nonilfenol etoxilado, diacrilato de bisfenol A etoxilado e acrilato de 2-fenoxietila.
O nono aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do oitavo aspecto, em que o
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 22/81 fotoiniciador é o óxido de bis (2,4,6-trimetilbenzoil) fenilfosfina.
O décimo aspecto da invenção aqui reivindicada é uma composição de revestimento primário de fibra óptica curável por radiação compreendendo, no estado não curado, de 55% a 65% em peso da composição, um oligômero compreendendo o produto da reação de:
a) pelo menos um poliol de poliéter tendo um peso molecular de 3.500 g/mol a 10.000 g/mol,
b) pelo menos um diisocianato selecionado do grupo consistindo em um diisocianato aromático, um diisocianato alifático, e combinações desses,
c) pelo menos um acrilato ou (met)acrilato terminado em hidroxila, e
d) e, opcionalmente, um álcool;
de 30% a 50% em peso da composição, uma combinação de monômeros diluentes reativos compreendendo pelo menos dois monômeros diluentes reativos, em que cada um dos referidos monômeros na referida combinação compreende pelo menos um grupo fenila e ao menos um grupo acrilato, e tendo a fórmula:
O em que x é um número inteiro de 1 a 6; n é um número inteiro de 1 a 5; e cada Y, que pode ser o mesmo ou diferente, é independentemente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, um grupo alquila C1 a C12 e um radical acrilato alcarilalcoxilado e ao menos um fotoiniciador; sendo a referida combinação de monômeros
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 23/81 diluentes reativos substancialmente livre de monômeros diluentes reativos não-arila quando um monômero diluente reativo arila está presente e que possui um peso molecular inferior a cerca de 300, está presente em não mais do que cerca de 10% em peso da formulação total.
O décimo primeiro aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do décimo aspecto, em que a combinação de monômeros diluentes reativos é de cerca de 30% a cerca de 42% em peso da composição de revestimento.
O décimo segundo aspecto da invenção aqui reivindicada é uma composição de revestimento primário de fibra óptica curável por radiação compreendendo, no estado não curado, de 50% a 65% em peso da composição, um oligômero compreendendo o produto da reação de:
a) pelo menos um poliol de poliéter tendo um peso molecular de 3.500 g/mol a 10.000 g/mol,
b) pelo menos um diisocianato selecionado do grupo consistindo em um diisocianato aromático, um diisocianato alifático, e combinações desses,
c) pelo menos um acrilato ou (met)acrilato terminado em hidroxila, e
d) opcionalmente, um álcool; de 30% a 50% em peso da composição, uma combinação de monômeros diluentes reativos compreendendo pelo menos dois monômeros diluentes reativos, em que cada um dos referidos monômeros na referida combinação compreende pelo menos um grupo fenila e ao menos um grupo acrilato, e tendo a fórmula:
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 24/81 em que x é um número inteiro de 1 a 6; n é um número inteiro de 1 a 5; e cada Y, que pode ser o mesmo ou diferente, é independentemente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, um grupo alquila C1 a C12 e um radical acrilato alcarilalcoxilado e ao menos um fotoiniciador; sendo a referida combinação de monômeros diluentes reativos substancialmente livre de monômeros diluentes reativos não-arila quando um monômero diluente reativo arila está presente e que possui um peso molecular inferior a cerca de 300, está presente em não mais do que cerca de 10% em peso da formulação total.
O décimo terceiro aspecto da presente invenção reivindicada é a composição do décimo segundo aspecto da invenção, em que pelo menos um poliol possui um peso molecular de cerca de 3.500 g/mol e cerca de 4500 g/mol.
O décimo quarto aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do décimo segundo aspecto da invenção, em que a quantidade total de oligômeros e combinação de monômeros diluentes reativos é de 85% a 98% em peso da composição de revestimento.
O décimo quinto aspecto da presente invenção reivindicada é a composição do décimo segundo aspecto da invenção, em que ao menos um diisocianato é selecionado a partir do grupo consistindo em um diisocianato aromático e um diisocianato alifático.
O décimo sexto aspecto da presente invenção reivindicada é a composição do décimo segundo aspecto da invenção, em que o produto de reação do ao menos um poliol,
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 25/81 ao menos um diisocianato, ao menos um acrilato ou (met) acrilato terminado em hidroxila, e opcionalmente um álcool é um líquido à temperatura ambiente.
O décimo sétimo aspecto da presente invenção reivindicada é a composição do décimo terceiro aspecto da invenção, em que ao menos um diisocianato é selecionado a partir do grupo consistindo em um diisocianato aromático e um diisocianato alifático.
O décimo oitavo aspecto da presente invenção reivindicada é a composição do décimo sétimo aspecto da invenção, em que o produto de reação do ao menos um poliol, ao menos um diisocianato, ao menos um acrilato ou (met) acrilato terminado em hidroxila, e opcionalmente um álcool é um líquido à temperatura ambiente.
O décimo nono aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do décimo segundo aspecto da invenção, em que a quantidade total de oligômeros e combinação de monômeros diluentes reativos é de 85% a 98% em peso da composição de revestimento.
O vigésimo aspecto da presente invenção reivindicada é a composição do décimo nono aspecto da invenção, em que os monômeros diluentes reativos na combinação de monômeros diluentes reativos possuem a fórmula:
O em que x é de 1 a 6 e Y é independentemente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, um grupo alquila C1 a C12 e um radical acrilato alcarilalcoxilado.
O vigésimo primeiro aspecto da presente invenção
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 26/81 reivindicada é a composição do vigésimo aspecto da invenção, em que a combinação de monômeros diluentes reativos consiste essencialmente em monômeros diluentes reativos selecionados a partir do grupo consistindo em acrilato de nonilfenol etoxilado, diacrilato de bisfenol A etoxilado e acrilato de 2-fenoxietil.
O vigésimo segundo aspecto da invenção aqui reivindicada é uma composição de revestimento primário de fibra óptica curável por radiação compreendendo, no estado não curado, de 50% a 65% em peso da composição, um oligômero compreendendo o produto da reação de:
a) pelo menos um poliol de poliéter tendo um peso molecular de 3.500 g/mol a 10.000 g/mol,
b) pelo menos um diisocianato selecionado do grupo consistindo em um diisocianato aromático e um diisocianato alifático,
c) pelo menos um acrilato ou (met)acrilato terminado em hidroxila, e
d) opcionalmente, um álcool;
de 30% a 50% em peso da composição, uma combinação de monômeros diluentes reativos consistindo essencialmente em pelo menos dois monômeros diluentes reativos, em que cada um dos referidos monômeros na referida combinação compreende pelo menos um grupo fenila e ao menos um grupo acrilato, e tendo a fórmula:
O em que x é um número inteiro de 1 a 6; n é um número inteiro de 1 a 5; e cada Y, que pode ser o mesmo ou
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 27/81 diferente, é independentemente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, um grupo alquila C1 a C12 e um radical acrilato alcarilalcoxilado e ao menos um fotoiniciador; sendo a referida combinação de monômeros diluentes reativos substancialmente livre de monômeros diluentes reativos não-arila quando um monômero diluente reativo arila está presente e que possui um peso molecular inferior a cerca de 300, está presente em não mais do que cerca de 10% em peso da formulação total.
O vigésimo terceiro aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos primeiro, décimo, décimo segundo ou vigésimo segundo aspectos da invenção aqui reivindicada tendo, após a cura em fibra, um módulo ín-sítu de cerca de 0,1 MPa a cerca de 0,45 MPa.
O vigésimo quarto aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos primeiro, décimo, décimo segundo ou vigésimo segundo aspectos da invenção aqui reivindicada tendo, após a cura em fibra, uma Tg ín-sítu de cerca de -50 °C.
O vigésimo quinto aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do vigésimo quarto aspecto tendo uma Tg ín-sítu de menos de cerca de 55 °C.
O vigésimo sexto aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos primeiro, décimo, décimo segundo ou vigésimo segundo aspectos da invenção aqui reivindicada tendo, após a cura como uma película, um E' a -60°C de até cerca de 2100 Mpa.
O vigésimo sétimo aspecto da presente invenção
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 28/81 reivindicada é a composição de revestimento do vigésimo quinto aspecto tendo um 'E de cerca de 1800 MPa a cerca de 2100 MPa.
O vigésimo oitavo aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos primeiro, décimo, décimo segundo ou vigésimo segundo aspectos da invenção aqui reivindicada tendo, após a cura em fibra, um tan (delta) de cerca de 0,18 a cerca de 0,24.
O vigésimo nono aspecto da invenção aqui reivindicada é uma composição de revestimento primário de fibra óptica curável por radiação compreendendo, no estado não curado, de 50% a 65% em peso da composição, um oligômero compreendendo o produto da reação de:
a) pelo menos um poliol de poliéter tendo um peso molecular de 3.500 g/mol a 10.000 g/mol,
b) pelo menos um diisocianato selecionado do grupo consistindo em um diisocianato aromático, um diisocianato alifático, e combinações desses,
c) pelo menos um acrilato ou (met)acrilato terminado em hidroxila, e
d) opcionalmente, um álcool;
de 30% a 50% em peso da composição, uma combinação de monômeros diluentes reativos compreendendo pelo menos dois monômeros diluentes reativos, em que cada um dos referidos monômeros na referida combinação compreende pelo menos um grupo fenila e ao menos um grupo acrilato, e tendo a fórmula:
O
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 29/81 em que x é um número inteiro de 1 a 6; n é um número inteiro de 1 a 5; e cada Y, que pode ser o mesmo ou diferente, é independentemente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, um grupo alquila C1 a C12 e um radical acrilato alcarilalcoxilado; a referida combinação de monômeros diluentes reativos sendo substancialmente isenta de um monômero diluente reativo desprovido de um grupo fenila; e pelo menos um fotoiniciador.
O trigésimo aspecto da presente invenção reivindicada é a fibra óptica do vigésimo nono aspecto, tendo uma sensibilidade máxima de microcurvatura a 1625 nm, à temperatura de -60 °C, segundo ciclo, de menos de 0,2 dB/km.
O trigésimo primeiro aspecto da presente invenção reivindicada é a fibra óptica do trigésimo aspecto, tendo uma sensibilidade máxima de microcurvatura a 1625 nm, à temperatura de -60 °C, segundo ciclo, de cerca de 0,01 a cerca de 0,15 dB/km.
O trigésimo segundo aspecto da presente invenção reivindicada é a fibra óptica do trigésimo primeiro aspecto, tendo uma sensibilidade máxima de microcurvatura a 1625 nm, à temperatura de -60 °C, segundo ciclo, de cerca de 0,012 a cerca de 0,146 dB/km.
O trigésimo terceiro aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos primeiro, décimo, décimo segundo ou vigésimo segundo aspectos da presente invenção reivindicada, em que ao menos um poliol de poliéter é um polipropileno glicol tendo um peso molecular de cerca de 4.000 g/mol.
O trigésimo quarto aspecto da presente invenção
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 30/81 reivindicada é a fibra óptica revestida com a composição de revestimento primário de qualquer um dos primeiro, décimo, décimo segundo ou vigésimo segundo aspectos da invenção aqui reivindicada.
O trigésimo quinto aspecto da presente invenção reivindicada é a fibra óptica revestida com a composição de revestimento primário de qualquer um dos primeiro, décimo, décimo segundo ou vigésimo segundo aspectos da invenção aqui reivindicada, em que após a cura inicial e após um mês de envelhecimento a 85°C e 85% de humidade relativa, o % de RAU é de cerca de 84% a cerca de 99%..
O trigésimo sexto aspecto da presente invenção reivindicada é a fibra óptica revestida com a composição de revestimento primário de qualquer um dos primeiro, décimo, décimo segundo ou vigésimo segundo aspectos da invenção aqui reivindicada tendo uma sensibilidade de microcurvatura máxima a 1625 nm, a -60°C, segundo ciclo, de cerca de 0,012 a 0,146 dB/km.
O trigésimo sétimo aspecto da invenção aqui reivindicada é uma composição de revestimento primário de fibra óptica curável por radiação compreendendo, no estado não curado, de 50% a 65% em peso da composição, um oligômero compreendendo o produto da reação de:
a) pelo menos um poliol de poliéter tendo um peso molecular de 3500 g/mol a 10000 g/mol,
b) pelo menos um diisocianato selecionado do grupo consistindo em um diisocianato aromático, um diisocianato alifático, e combinações desses,
c) pelo menos um acrilato ou (met)acrilato terminado em hidroxila, e
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 31/81
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d) opcionalmente, um álcool;
de 30% a 50% em peso da composição, uma combinação de monômeros diluentes reativos compreendendo pelo menos dois monômeros diluentes reativos, em que cada um dos referidos monômeros na referida combinação compreende pelo menos um grupo fenila ou um grupo fenoxi, e pelo menos um grupo acrilato, tendo a fórmula:
O em que x é um número inteiro de 1 a 6; n é um número inteiro de 1 a 5; e cada Y, que pode ser o mesmo ou diferente, é independentemente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, um grupo alquila C1 a C12 e um radical acrilato alcarilalcoxilado; a referida combinação de monômero reativos diluentes sendo substancialmente livre de monômeros diluentes reativos não-arila; e pelo menos um fotoiniciador; em que quando um monômero diluente reativo arila está presente e que possui um peso molecular inferior a cerca de 300, está presente em não mais do que cerca de 10% em peso da formulação total.
O trigésimo oitavo aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do trigésimo sétimo aspecto, em que o poliol possui um peso molecular de 3500 g/mol a 4500 g/mol, preferivelmente de cerca de 4000 g/mol.
O trigésimo nono aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento do trigésimo sétimo ou trigésimo oitavo aspectos, em que a composição compreende, no estado não curado, de 55% a 65% em peso da
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 32/81 composição, do oligômero.
O quadragésimo aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos trigésimo sétimo ao trigésimo nono aspectos, em que a quantidade total de oligômeros e combinação de monômeros diluentes reativos é de 85% a 98% em peso da composição de revestimento.
O quadragésimo primeiro aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos trigésimo sétimo ao quadragésimo aspectos, em que ao menos um diisocianato é selecionado a partir do grupo consistindo em um diisocianato aromático, um diisocianato alifático e uma combinação de um diisocianato aromático e um diisocianato alifático.
O quadragésimo segundo aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos trigésimo sétimo ao quadragésimo primeiro aspectos, em que o produto de reação do ao menos um poliol, ao menos um diisocianato, ao menos um acrilato ou (met) acrilato terminado em hidroxila, e opcionalmente um álcool é um líquido à temperatura ambiente.
O quadragésimo terceiro aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos trigésimo sétimo ao quadragésimo segundo aspectos, em que o fotoiniciador é óxido de bis (2,4,6trimetilbenzoil)fenilfosfina ou óxido de 2,4,6trimetilbenzoil- difenilfosfina.
O quadragésimo quarto aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos trigésimo sétimo ao quadragésimo terceiro aspectos, em
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 33/81 que os monômeros diluentes reativos na combinação de monômeros diluentes reativos possuem a fórmula:
em que x é de 1 a 6 e Y é independentemente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, um grupo alquila C1 a C12 e um radical acrilato alcarilalcoxilado.
O quadragésimo quinto aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos trigésimo sétimo ao quadragésimo quarto aspectos, em que a combinação de monômero diluentes reativos consiste essencialmente em pelo menos dois monômeros selecionados a partir do grupo consistindo em acrilato de nonilfenol etoxilado, diacrilato de bisfenol A etoxilado e acrilato de 2-fenoxietila.
O quadragésimo sexto aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos trigésimo sétimo ao quadragésimo quinto aspectos, em que a combinação de monômeros diluentes reativos é de cerca de 30% a cerca de 42% em peso da composição de revestimento.
O quadragésimo sétimo aspecto da presente invenção reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos trigésimo sétimo ao quadragésimo sexto aspectos, compreendendo ainda pelo menos um aditivo selecionado a partir do grupo consistindo em um antioxidante, um promotor de adesão, um estabilizador de luz, um inibidor, um ácido latente, e combinações desses.
O quadragésimo oitavo aspecto da presente invenção
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 34/81 reivindicada é a composição de revestimento de qualquer um dos trigésimo sétimo ao quadragésimo sétimo aspectos, em que a referida composição de revestimento possui as seguintes propriedades:
um módulo ín-sítu de 0,1 MPa a 0,45 MPa após a cura na fibra, uma Tg ín-sítu de menos de -50 °C, preferivelmente inferior a -55 °C após a cura na fibra, e/ou
Um tan (delta) de 0,18 a 0,24 após a cura na fibra, e/ou um módulo de armazenamento E ' a -60 °C até 2100 MPa, preferivelmente de 1800 MPa a 2100 MPa, após a cura como uma película.
O quadragésimo nono aspecto da presente invenção reivindicada é uma fibra óptica revestida com a composição de revestimento de qualquer um dos trigésimo sétimo a quadragésimo oitavo aspectos.
O quinquagésimo aspecto da presente invenção reivindicada é a fibra óptica do quadragésimo nono aspecto da presente invenção reivindicada, tendo uma sensibilidade de microcurvas máxima em 1625 nm, à temperatura de -60 °C, segundo ciclo, de menos de 0,2 dB/km, preferivelmente de 0,01 a 0.15 dB/km, mais preferencialmente de 0,012 a 0,146 dB/km.
O quinquagésimo quinto aspecto da presente invenção reivindicada é a fibra óptica do quadragésimo nono aspecto ou quinquagésimo aspecto, em que após a cura inicial e após um mês de envelhecimento a 85 °C e 85% de humidade relativa, o % de RAU é de 84% a 99%.
A invenção fornece novas composições curáveis por luz
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 35/81 e, mais particularmente, novas composições adequadas para a utilização como um revestimento primário curável por radiação para fibra óptica. A invenção também fornece fibra óptica revestida com as composições de revestimento primário aqui descritas e curadas tal como é conhecido na arte.
As composições de revestimento primário curável por radiação de acordo com a presente invenção compreendem um oligômero, pelo menos dois monómeros diluentes reativos, e um fotoiniciador.
Os monômeros diluentes reativos, são por vezes aqui referidos como uma combinação de monômeros reativos ou uma mistura de monômeros reativos. Será verificado pelos técnicos no assunto, contudo, que os monômeros reativos não necessitam ser combinados ou misturados antes da combinação com o oligômero. Portanto, a nova composição da presente invenção não depende da ordem na qual os componentes da composição são combinados.
Cada um dos monômeros diluentes reativos adequado para uso na composição da invenção inclui ao menos um grupo fenila ou um grupo fenoxi. Os monômeros que não incluem um grupo fenila ou um grupo fenoxi são normalmente compreendidos na técnica como monômeros alquílicos. Os monômeros alquílicos incluem, por exemplo, acrilato de alquila, incluindo, por exemplo, acrilato de isodecila (IDA), acrilato de isobomila (IBOA) e lauril acrilato, e caprolactamas, tais como vinil caprolactama. Os monômeros alquílicos, incluindo os acrilatos de alquila, são voláteis, e que normalmente conferem a velocidade de cura lenta para a composição. Os componentes voláteis são
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 36/81 susceptíveis à evaporação a partir do revestimento durante o processamento na torre de puxamento, que pode resultar em odor inaceitável e depósitos sobre os copos de revestimento, moldes, e o tubo de quartzo em torno da fibra. Esses depósitos podem levar a dificuldades de aplicação e/ou menor grau de cura, devido à menor quantidade de luz UV a ser transmitida através do tubo de quartzo. Os monômeros alquílicos também tendem a ser mais cristalinos do que outros monômeros, que podem conduzir a uma maior microcurvatura, especialmente a temperaturas mais baixas. Os monômeros alquílicos não são, portanto, monômeros diluentes reativos desejáveis para uso na composição de revestimento primário da presente invenção, e devem ser evitados, embora pequenas quantidades de tais monômeros alquílicos possam ser toleradas. Por exemplo, monômeros alquílicos em uma quantidade de até cerca de 0,5% em peso da composição são aceitáveis sem se afastar da invenção. Preferivelmente, as composições de revestimento primário incluem, com base no peso da composição, menos de cerca de 0,4% em peso de monômeros alquílicos, preferivelmente menos que cerca de 0,3% em peso de monômeros alquílicos, preferivelmente menos do que cerca de 0,2% em peso de monômeros alquílicos e preferivelmente, menos do que cerca de 0,1% em peso de monômeros alquílicos. Assim, na modalidade da invenção, a combinação de monômeros é substancialmente livre de um monômero diluente reativo desprovido de um grupo fenila ou desprovido de um grupo fenoxi.
Sem se desejar vínculo com qualquer teoria, os requerentes descobriram que o preparo de uma composição de
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 37/81 revestimento curável por radiação utilizando um oligômero e os monômeros diluentes reativos aqui descritos proporciona composições de revestimento primário com propriedades melhoradas.
A presente invenção proporciona novas composições curáveis por luz, e mais particularmente composições curáveis por radiação adequadas para a utilização como revestimentos primários para a fibra óptica. Os requerentes descobriram que a utilização das composições de revestimento primário de acordo com a invenção permite a preparação de fibra óptica revestida com composições da invenção que possuem, após a cura, sensibilidade de microcurvatura melhorada a baixas temperaturas, menor volatilidade, e menor cristalinidade, em comparação aos revestimentos convencionais. Assim, em uma outra modalidade, a presente invenção fornece uma fibra óptica revestida com uma composição primária aqui descrita. As composições de revestimento primário são aplicadas e curadas para formar a fibra óptica, conforme é conhecido na arte. Os processos húmido sobre húmido e húmido sobre seco para fazer a fibra óptica podem ser utilizados.
As composições de revestimento primário da presente invenção são particularmente úteis para as fibras de modo único e fornecem desempenho de microcurvatura melhorado para satisfazer a procura por largura de banda, e para diminuir a perda de atenuação. As composições de revestimento primário da presente invenção são úteis para os comprimentos de onda a seguir: 1310 nm, 1490 nm, 1550 nm, e 1625 nm. As composições de revestimento primário minimizam a sensibilidade de microcurvatura sobre uma ampla
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 38/81 faixa de temperatura e oferecem tolerâncias de instalação e fabricação mais amplas. As composições de revestimento primário fornecem a sensibilidade à microcurvatura reduzida, são capazes processamento em velocidades de linha de altas e exibem propriedades estáveis sob várias condições ambientais.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A invenção fornece composições de revestimento primário tendo propriedades melhoradas, não curadas, e após a cura, incluindo a combinação de baixo módulo in-situ, baixa Tg, velocidade de cura rápida, baixa volatilidade, e baixa cristalinidade. Essas propriedades são obtidas pela combinação da composição de oligômeros e os monômeros que compreendem a composição. Os fotoiniciador (es) e aditivos são de preferência incluídos na composição a fim de melhorar a velocidade de cura, a aderência do revestimento primário à fibra de vidro e similares. As composições de revestimento primário da invenção dão origem à resistência de microcurvatura superior às fibras revestidas, mesmo sob a condição de baixa temperatura, tal como a -60 °C.
Em uma modalidade, a invenção proporciona uma composição de revestimento primário de fibra óptica curável por radiação compreendendo um oligômero que compreende pelo menos um poliol de poliéter, pelo menos um di-isocianato, pelo menos um acrilato ou (met) acrilato terminado em hidroxila; uma combinação de monômeros diluentes reativos compreendendo pelo menos dois monômeros diluentes reativos; e pelo menos um fotoiniciador. A composição também pode incluir um ou mais aditivos, incluindo antioxidantes, promotores de adesão, estabilizadores de luz, inibidores,
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 39/81 ácidos latentes e fotossensibilizadores.
De acordo com modalidades da invenção, cada um dos monômeros diluentes reativos compreende pelo menos um grupo fenila e pelo menos um grupo acrilato e possuem a seguinte fórmula:
O em que x é um número inteiro de 1 a 6; n é um número inteiro de 1 a 5; e cada Y, que pode ser o mesmo ou diferente, é independentemente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, um grupo alquila C1 a C12 e um radical acrilato alcarilalcoxilado. Preferivelmente, a combinação ou mistura de monômeros diluentes reativos é substancialmente livre de monômeros alquílicos que não possuem pelo menos um grupo fenila ou pelo menos um grupo fenoxi na molécula. Preferivelmente, cada um dos monômeros diluentes reativos por si só inclui um grupo fenila ou um grupo fenoxi, ou cada um dos monômeros diluentes reativos que compreendem a combinação de monômero diluente reativos, ou que compreendem a combinação de monômeros diluentes reativos, inclui um grupo fenila ou um grupo fenoxi.
Em uma modalidade, a invenção proporciona uma composição de revestimento primário de fibra óptica curável por radiação que consiste essencialmente em um oligômero que consiste essencialmente no produto da reação catalisada de pelo menos um poliéter poliol, pelo menos um diisocianato, pelo menos um acrilato terminado em hidroxila, opcionalmente um álcool; uma combinação de monômeros diluentes reativos consistindo essencialmente em
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 40/81 pelo menos dois monômeros diluentes reativo; pelo menos um fotoiniciador; e pelo menos um aditivo. Preferivelmente, o aditivo é selecionado a partir do grupo consistindo em um antioxidante, um promotor de adesão, um estabilizador de 5 luz, um inibidor, um ácido latente, e combinações desses.
Além disso, a composição pode incluir mais de um antioxidante, promotor de adesão, inibidor de estabilizador de luz ou de ácido latente.
O oligômero na composição de revestimento primário possui um peso molecular elevado para alcançar um menor módulo in-situ e uma Tg mais baixa. Uma vez que isso resulta em velocidade de cura mais lenta, os sistemas fotoiniciadores mais rápidos são os preferidos. O fotoiniciador preferido é Irgacure 819 (BAPO). O poliol de poliéter possui uma baixa viscosidade, baixa Tg, e não cristalinidade.
Ao longo deste pedido, as abreviaturas a seguir possuem os significados indicados:
A-18 9 |
γ-mercaptopropil trimetoxi silano disponibilizado
pela Momentive |
ACCLAIM 4200 |
polipropileno glicol, MW = 4000, disponibilizado
pela Bayer |
BHT |
2, 6-di-fori-butil-4-metilfenol, disponibilizado
pela Fitz Chem. |
TPO |
Óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenolfosfina |
IRGACURE 819 |
óxido de bis (2,4,6-trimetilbenzoil)fenilfosfina,
disponibilizado pela Ciba Specialty Chemicals |
CAS |
registro CAS (CAS number ou CAS registry number,
em inglês) |
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 41/81
DBTDL |
dilaurato de dibutil estanho, disponibilizado pela
OMG Americas |
HEA |
acrilato de hidroxietila, disponibilizado pela
BASF |
Irganox 1035 |
tiodietileno bis (3,5-di-fori-butil-4hidroxifenil) propionato), disponibilizado pela Ciba, Inc. |
SR-349 |
(3) diacrilato de bisfenol A etoxilado,
disponibilizado pela Sartomer |
SR-504D |
acrilato de nonil fenol etoxilado, disponibilizado pela Sartomer |
IPDI |
diisocianato de isoforona, disponibilizado pela
Bayer |
TDI |
diisocianato de tolueno, combinação 80/20 de 2,4 -
2,6-isômeros e; disponibilizado pela BASF |
TDS |
100% de diisocianato 2,4-isômero de tolueno , disponibilizado pela Bayer |
Tinuvin 123 |
bis(1-octiloxi-2, 2,6,6-tetrametil-4piperidil)sebacato, disponibilizado pela Ciba, Inc. |
SR-339C |
acrilato de 2-fenoxietil, disponibilizado pela
Sartomer |
Thiocure ®
TMPMP |
trimetilolpropano, tri-3-mercaptopropionato,
disponibilizados pela Evans Chemetics LP |
Os oligômeros adequados para composições de revestimento da invenção são preparados por reação de pelo menos um poliol oliéter, pelo menos um diisocianato, pelo menos um acrilato t(met) acrilato terminado em hidroxila, 5 e, opcionalmente, um álcool. Os métodos de síntese de oligômero a seguir ilustram dois métodos diferentes para a
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 42/81 síntese do oligômero. No entanto, será apreciado por um técnico no assunto que outros métodos de síntese também podem ser utilizados, desde que o oligômero compreenda um uretano-espinha dorsal, com pelo menos um grupo terminal insaturado tal como um grupo alquenila ou um grupo vinila.
Síntese de oligômero - O método A é também conhecido como um método fora-dentro que reage primeiro o isocianato com acrilato ou metacrilato de terminal hidroxio, seguido pela reação com poliol.
A uma combinação de diisocianato e inibidor, o HEA é adicionado de uma maneira controlada de modo que a temperatura não exceda 40°C. A combinação é deixada reagir a 40°C durante 2h de modo a que o desejado teor de NCO seja atingido. O poliol e o catalisador são então adicionados, e a combinação é deixada reagir a 80 °C durante 2 h ou mais, até que o teor de NCO não seja maior do que 0,10.
Síntese de oligômero - O método B é também conhecido como um método dentro-fora que reage primeiro o isocianato com poliol, seguido pela reação com acrilato ou metacrilato terminado em hidroxila.
O catalisador é adicionado a uma combinação de diisocianato, poliol e inibidor. A combinação é deixada reagir a 60 °C durante 2 h de modo a que o desejado teor de NCO seja atingido. Então, o HEA é adicionado, e a combinação é deixada reagir a 85 °C durante 1 h ou mais, até que o teor de NCO não seja maior do que 0,05.
Polióis de poliéter adequados para a preparação dos oligômeros de acordo com a invenção são de preferência selecionados do grupo consistindo em um polietileno glicol e um polipropileno glicol. Em uma modalidade, o poliol de
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 43/81 poliéter é um polipropileno glicol.
O polipropileno glicol adequado para a preparação de oligômeros de acordo com a invenção possui um peso molecular de cerca de 3.500 g/mol e cerca de 10.000 g/mol. Em uma modalidade, o polipropileno glicol possui um peso molecular de cerca de 3.500 g/mol e cerca de 8500 g/mol, mais preferivelmente de cerca de 3.500 g/mol e cerca de 6500 g/mol. Em uma modalidade particularmente preferida, o polipropileno glicol possui um peso molecular de cerca de 8,0 g/mol e cerca de 4500 g/mol. Um polipropileno glicol ilustrativa preferido é polipropileno glicol tendo um peso molecular de 4.000 g/mol, conhecido como ACCLAIM 4200, disponibilizado pela Bayer, que é um diol de peso molecular de 4000 com base em óxido de propileno. Assim, de acordo com a invenção, os polióis de poliéter, incluindo polietileno glicóis e polipropileno glicóis tendo um peso molecular de cerca de 3.500 g/mol, 4.000 g/mol, 4.500 g/mol, 5.000 g/mol, 5.500 g/mol, 6.000 g/mol, 6.500 g/mol, 7.000 g/mol, 7.500 g/mol, 8.000 g/mol, 8.000 g/mol, 8.500 g/mol, 9.000 g/mol, 9.500 g/mol e 10.000 g/mol são adequados.
Em algumas modalidades, um oligômero pode compreender mais de um poliol. De acordo com a invenção, quando mais de um poliol é utilizado para preparar um oligômero, o peso molecular médio dos componentes de poliol é de cerca de 3.500 g/mol e cerca de 10.000 g/mol, de preferência entre cerca de 3.500 g/mol e cerca de 8500 g/mol, mais preferivelmente de cerca de 3.500 g/mol e cerca de 6500 g/mol, mais preferivelmente de cerca de 3.500 g/mol e cerca de 4500 g/mol. Por exemplo, quando mais de um poliol é
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 44/81 utilizado, cada um dos polióis pode ter um peso molecular de cerca de 3500 g/mol e cerca de 10.000 g/mol, tal como aqui descrito. Alternativamente, em algumas modalidades, quando mais de um poliol é utilizado, pelo menos um dos polióis com um peso molecular de cerca de 3.500 g/mol e cerca de 10.000 g/mol, conforme aqui descrito, é utilizado em uma quantidade tal que o peso molecular médio dos componentes de poliol é de cerca de 3.500 g/mol e cerca de 10.000 g/mol, como aqui descrito.
De acordo com a invenção, os oligômeros compreendem uma quantidade de poliol de poliéter adequada para conferir um elevado peso molecular para o oligômero, por exemplo, de cerca de 5.0 g/mol a cerca de 11.000 g/mol. Preferivelmente, o peso molecular do oligômero é de cerca de 6.000 g/mol e cerca de 10.000 g/mol, e mais preferivelmente de cerca de 6.500 g/mol e cerca de 9500 g/mol. Os oligômeros alifáticos, isto é, aqueles preparados com diisocianatos alifáticos, possuem de preferência um peso molecular de cerca de 6.500 g/mol a cerca de 8000 g/mol. Assim, os oligômeros alifáticos tendo um peso molecular de cerca de 6.500 g/mol, cerca de 7.000 g/mol, cerca de 7.500 g/mol, cerca de 8.000 g/mol são adequados. Os oligômeros alifáticos, isto é, aqueles preparados com diisocianatos alifáticos, possuem de preferência um peso molecular de cerca de 8.500 g/mol a cerca de 9.500 g/mol. Os oligômeros aromáticos adequados possuem um peso molecular de cerca de 8.500 g/mol, 9,000 g/mol e 9500 g/mol.
As composições de revestimento curável por radiação compreendem de cerca de 40% a cerca de 60%, ou entre cerca
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 45/81 de 45% a cerca de 55%, em peso, de um poliol de poliéter tendo um peso molecular de cerca de 4.000 g/mol. As quantidades adequadas de poliol de poliéter incluem cerca de 40%, cerca de 41%, cerca de 42%, cerca de 43%, cerca de
44%, |
cerca |
de |
45%, cerca |
de |
46%, |
cerca |
de |
47%, |
cerca |
de |
48%, |
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49%, cerca |
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57%, cerca |
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58%, |
cerca de 59%, e |
cerca |
de |
60% |
em pe |
so. |
O poliol |
de |
poliéter é |
, |
de preferência |
polipropileno glicol. Mais preferivelmente, o poliol de poliéter é o polipropileno glicol tendo um peso molecular de cerca de 4.000 g/mol.
Em uma modalidade, a composição de revestimento primário da presente invenção compreende cerca de 53% em peso de um polipropileno glicol de aproximadamente 4000 MW. Por exemplo, veja os Exemplos 1-4, em que um teor de polipropileno glicol de 53,03% é adequado.
Em uma modalidade, a composição de revestimento primário da presente invenção compreende cerca de 58% em peso de um polipropileno glicol de aproximadamente 4000 MW. Por exemplo, veja os Exemplos 13-16, em que um teor de polipropileno glicol de 57,63% é adequado.
Em uma modalidade, a composição de revestimento primário da presente invenção compreende cerca de 46% em peso de um polipropileno glicol de aproximadamente 4000 MW. Por exemplo, veja os Exemplos 5-12, em que um teor de polipropileno glicol de 45,78% é adequado.
Em uma modalidade, a composição de revestimento primário da presente invenção compreende cerca de 51% em peso de um polipropileno glicol de aproximadamente 4000 MW.
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 46/81
Por exemplo, veja o Exemplos 17, em que um teor de polipropileno glicol de 50,91% é adequado.
Os diisocianatos adequados para a preparação de oligômeros da presente invenção podem ser de qualquer tipo adequado, por exemplo, diisocianatos aromáticos ou diisocianatos alifáticos, incluindo as suas combinações. Os diisocianatos adequados são conhecidos na técnica, e incluem, por exemplo, diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de tolueno (TDI, combinação de 80% de 2,4isômero e 20% de 2,6 - isômero disponibilizados pela BASF e TDS, 100% de 2,4-isômero de diisocianato de tolueno).
Em uma modalidade, o diisocianato é selecionado do grupo consistindo em um diisocianato aromático, um diisocianato alifático, e combinações desses.
Em uma modalidade, o diisocianato é um di-isocianato aromático ou um diisocianato alifático, e não as combinações desses.
Os diisocianatos aromáticos adequados incluem TDI e TDS. Em uma modalidade, o diisocianato aromático é TDS.
O acrilato ou (met) acrilato terminado em hidroxila utilizado para preparar o oligômero é desejavelmente um (met) acrilato de hidroxialquila, tal como acrilato de hidroxietila (HEA), ou um acrilato selecionado do grupo consistindo em monoacrilato de polipropileno glicol (PPA6 disponibilizado pela ECEM), monoacrilato de tripropileno glicol (TPGMA), acrilatos de caprolactona, e triacrilato de pentaeritritol (por exemplo, SR444 disponibilizado pela Sartomer). Em uma modalidade, o (met) acrilato ou acrilato terminado em hidroxila é preferencialmente HEA.
As composições de revestimento primário curáveis por
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 47/81 radiação da presente invenção compreendem entre cerca de 1% a cerca de 5% do acrilato ou (met) acrilato terminado em hidroxila. As quantidades adequadas de acrilato ou (met) acrilato terminado em hidroxila incluem cerca de 1%, cerca de 2%, cerca de 3%, cerca de 4%, e cerca de 5% em peso.
Em uma modalidade, uma composição de revestimento da
invenção compreende cerca |
de |
2,1% |
em |
peso de |
HEA. Por |
exemplo, veja |
os Exemplos |
13, |
14 e |
15, |
em que um teor de |
HEA de 2,12% |
(Exemplo 13) |
e |
2,09% |
(Exemplos 14 |
e 15) é |
adequado.
Em uma outra modalidade preferida, uma composição de revestimento da invenção compreende cerca de 1,7% em peso de HEA. Por exemplo, veja os Exemplos 1-4, em que um teor de HEA de 1,72% é adequado.
Ainda em uma outra modalidade preferida, uma composição de revestimento primário da invenção compreende cerca de 1,5% em peso de HEA. Por exemplo, veja o Exemplos 17, em que um teor de HEA de 1,48% é adequado.
Ainda em uma outra modalidade preferida, uma composição de revestimento primário da invenção compreende cerca de 1,2% em peso de HEA. Por exemplo, veja os Exemplos 5-12, em que um teor de HEA de 1,24% é adequado.
Ainda em uma outra modalidade preferida, uma composição de revestimento primário da invenção compreende cerca de 1,8% em peso de HEA. Por exemplo, veja o Exemplos 16, em que um teor de HEA de 1,82% é adequado.
Em algumas modalidades da invenção, um álcool pode ser utilizado para fazer o oligômero da composição, preferivelmente em combinação com um acrilato ou metacrilato terminado em hidroxila. Os álcoois adequados
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 48/81 incluem, entre outros, metanol, etanol, propanol, butanol, hexanol, octanol, e similares. Um efeito do uso de um álcool para sintetizar o oligômero é a alteração da funcionalidade do (met) acrilato do oligômero de uretano, influenciando assim o módulo do revestimento acabado.
Os catalisadores para a síntese de oligômeros baseados uretano para a utilização em revestimentos curáveis por radiação para fibra óptica são conhecidos na técnica. O catalisador é selecionado a partir do grupo consistindo em naftenato de cobre, naftenato de cobalto, naftenato de zinco, trietilamina, trietilenodiamina, 2metiltrietilenoamina, dilaurato de dibutil estanho (DBTDL); carboxilatos metálicos, incluindo, entre outros, a: catalisadores de organobismuto, tais como neodecanoato de bismuto, CAS 34364-26-6; neodecanoato de zinco, CAS 2725329-8; neodecanoato de zircônio, CAS 39049-04-2; e 2-etilhexanoato de zinco, CAS 136-53-8; ácidos sulfônicos, incluindo, entre outros, a dodecilbenzeno sulfônico, CAS 27176-87-0; e ácido metano sulfônico, CAS 75-75-2; catalisadores de base amina ou organo, incluindo, entre outros: 1,2-dimetilimidazol, CAS 1739-84-0; e diazabiciclo [2.2.2] octano (DABCO), CAS 280 - 57-9 (base forte), e trifenil fosfina; alcóxidos de titânio e de zircónio, incluindo, entre outros, butóxido de zircônio, (zirconato de tetrabutila) CAS 1071-76-7; e butóxido de titânio, (titanato de tetrabutila) CAS 5593-70-4; e sais de fosfônio, imidazólio e piridínio líquido iônico, tais como, entre outros, hexafluorofosfato de trihexilo(tetradecil)fosfônio, CAS n°. 374683-44-0; acetato de l-butil-3-metilimidazólio, CAS n°. 284049-75-8; e cloreto
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 49/81 de e N-butil-4-metilpiridínio, CAS n°. 125652-55-3; e tetradecil(tri-hexil) fosfônio.
Todos esses catalisadores são comercialmente disponíveis.
A quantidade de catalisador utilizada na síntese de oligômero é de cerca de 0,01% a cerca de 3%, com base no peso da composição de revestimento global.
Em uma modalidade, o catalisador é DBTDL ou é um catalisador de organobismuto, tal como catalisador proprietário de organobismuto COSCAT 83, disponibilizado pela CosChem.
A preparação do oligômero é conduzida na presença de um inibidor de polimerização, que é utilizado para inibir a polimerização de acrilato durante a reação.
O inibidor de polimerização é selecionado a partir do grupo consistindo em hidroxitolueno butilado (BHT), hidroquinona e derivados desses, tais como hidroquinona de metiléter e 2,5-dibutil hidroquinona; 3,5-di-terc-butil-4hidroxitolueno; metil-di-terc-butilfenol; 2,5-di-tercbutil-p-cresol; e similares. Em uma modalidade, o inibidor de polimerização é BHT.
Em uma modalidade, o produto de reação do ao menos um poliol, ao menos um diisocianato, ao menos um acrilato ou (met) acrilato terminado em hidroxila, e opcionalmente um álcool é um líquido à temperatura ambiente.
A quantidade de oligômeros na composição de revestimento foi escolhida, entre outras considerações, a fim de se obter uma viscosidade adequada do revestimento e propriedades mecânicas desejadas.
De acordo com a invenção, a composição de revestimento
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 50/81 primário compreende, no estado não curado, uma quantidade de oligômero para conferir viscosidade adequada e propriedades mecânicas desejadas para a composição de revestimento. Normalmente, a composição de revestimento primário compreende de cerca de 50% a cerca de 70% em peso de oligômero, ainda mais ilustrativamente, a composição de revestimento primário compreende de cerca de 55% a cerca de 65% em peso de oligômero e de cerca de 55% a cerca de 60% em peso de oligômero. As quantidades adequadas de oligômero incluem cerca de 50%, cerca de 51%, cerca de 52%, cerca de 53%, cerca de 54%, cerca de 55%, cerca de 56%, cerca de 57%, cerca de 58%, cerca de 59%, cerca de 60%, sobre 61%, cerca de 62%, cerca de 63%, cerca de 64%, cerca de 65%, cerca de 66%, cerca de 67%, cerca de 68%, cerca de 69% e cerca de 70% em peso.
Em uma outra modalidade preferida, a composição de revestimento primário compreende ao menos cerca de 50% em peso do oligômero. Por exemplo, veja os Exemplos 5-8, em que um teor de oligômero de 50,01% é adequado.
Em uma outra modalidade, a composição de revestimento primário compreende ao menos cerca de 53% em peso do oligômero. Por exemplo, veja os Exemplos 13-17, em que um teor de oligômero de 53,09% é adequado.
Em uma outra modalidade, a composição de revestimento primário compreende ao menos cerca de 58% em peso do oligômero. Por exemplo, veja os Exemplos 1-4, em que um teor de oligômero de 58,50% e 59,60% é adequado.
Ainda em uma outra modalidade, a composição de revestimento primário compreende ao menos cerca de 65% em peso do oligômero. Por exemplo, ver os Exemplos 9-12.
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 51/81
As composições de revestimento primárias curáveis por radiação compreendem pelo menos dois monômeros diluentes reativos que são por vezes referidos como uma combinação de monômeros reativos diluentes ou uma mistura de monômeros reativos diluentes.
Um tipo de monômero diluente reativo que pode ser utilizado é um composto possuindo uma arila, também conhecida como um grupo aromático. Os exemplos particulares de monômeros diluentes possuindo um grupo aromático incluem acrilato de etilenoglicol fenil éter, acrilato de polietilenoglicol fenil éter, acrilato de polipropileno glicol fenil éter, e derivados de fenila alquilsubstituídos dos monômeros acima referidos, tais como acrilato de polietileno glicol de éter nonilfenílico. Os monômeros diluentes reativos ilustrativos preferenciais são acrilato de nonilfenol etoxilado (por exemplo, PHOTOMER 4066, disponibilizado pela Cognis; SR504D, disponibilizado pela Sartomer), diacrilato de bisfenol A etoxilado (por exemplo, SR349, disponibilizado pela Sartomer), e acrilato de 2-fenoxietil, também conhecido como PEA(por exemplo , SR339, disponibilizado pela Sartomer). Esses monômeros diluentes de arila possuem diferentes pesos moleculares. acrilato de 2-fenoxietil, PEA, possui um peso molecular muito baixo, abaixo de cerca de 300. O acrilato de 2fenoxietil, PEA, é conhecido por ser volátil, devido ao seu baixo peso molecular. Portanto, é importante notar que, quando um monômero arila de baixo peso molecular (300 ou menos; 250 ou menos; 200 ou menos) está presente, o percentual em peso desse monômero arila de baixo peso molecular nas composições da presente invenção reivindicada
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 52/81 deve ser menor do que cerca de 10%.
Os requerentes descobriram que o uso de dois monômeros reativos diluentes de acordo com a invenção, em uma composição de revestimento primário, que é substancialmente livre de monômeros diluentes reativos que não possuem um grupo fenoxi ou fenila resulta de uma composição de revestimento primário tendo propriedades superiores, incluindo, entre outras, a velocidade rápida de cura, baixa volatilidade, baixo odor e baixa cristalinidade. Para ilustrar o que acontece quando os monômeros diluentes nãoarila estão presentes em um revestimento, em comparação ao que acontece quando apenas monômeros arila estão presentes, ver os Exemplos Comparativos 1-4.Os Exemplos Comparativos mostram claramente os efeitos deletérios da presença de monômeros alifáticos diluentes ilustrados através da medição do tempo de gel mais lento, a maior volatilidade e/ou odor aumentado e/ou cristalinidade aumentada.
Em uma modalidade, os monômeros diluentes reativos possuem cada ao menos um grupo fenila e ao menos um grupo acrilato.
Em outras modalidades, a combinação de monômeros diluentes reativos compreende dois ou três monômeros diluentes reativos, em que cada um três monômeros diluentes reativos possui pelo menos um grupo fenila e pelo menos um grupo acrilato.
A título de ilustração, os três monômeros diluentes reativos adequados compreendem pelo menos um grupo fenila e pelo menos um grupo acrilato e possuem a fórmula:
O
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 53/81 em que x é um número inteiro de 1 a 6, e preferivelmente x é de 1 a 4.Em modalidades preferidas x é 1, 2 ou 4.
De acordo com a invenção, o anel fenila do monômero diluente reativo é substituído por ao menos um substituinte Y, em que n é o número de substituintes Y.
Normalmente, n é um número inteiro de 0 a 5. Em uma modalidade particularmente preferida, n é 1.
De acordo com a invenção, os substituintes Y podem ocupar qualquer posição adequada no anel fenila. Por exemplo, quando n é 1, o substituinte Y pode ser orto-, meta-, ou para- para a fração de acrilato etoxilado. Em uma modalidade, quando n é 1, Yn está na posição para-.
Os substituintes Y ilustrativos incluem grupos alquila, e um radical acrilato alcarilalcoxilado, tal como, por exemplo, acrilato de 4 - (isopropil-2-il)-2-fenoxietil. Em algumas modalidades, cada Y é independentemente selecionado do grupo consistindo em um grupo alquila C1 a C12 e um radical acrilato alcarilalcoxilado.
Os grupos alquila C1 a C12 adequados incluem grupos alquila lineares e ramificados, tais como grupos alquilo, por exemplo, metila, etila, propila, butila, pentila, hexila, heptila, octila, nonila, decila, undecil, dodecil, incluindo seus derivados iso-, sec-, terc -alquila.
Um grupo alquila C1 a C12 pode ser adicionalmente substituído.
Em uma modalidade, o grupo alquila C1 a C12 é alquila C9, isto é, nonila.
A título de ilustração adicional, a mistura de monômeros diluentes consiste essencialmente em pelo menos
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 54/81 dois monômeros selecionados a partir do grupo consistindo em acrilato de nonilfenol etoxilado, diacrilato de bisfenol
etoxilado, e acrilato de 2fenoxietil, isto é, cada um dos monômeros possui a fórmula:
em que x é de 1 a 6 e Y é independentemente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, um grupo alquila C1 a C12 e um radical acrilato alcarilalcoxilado.
Em uma modalidade, Y, X, e n são selecionados de tal modo que os monômeros diluentes reativos são selecionados do grupo consistindo em acrilato de nonilfenol etoxilado (por exemplo, SR504D), diacrilato de bisfenol A etoxilado (por exemplo, SR349), e acrilato de 2-fenoxietil (por exemplo, SR 339).
É importante notar que, quando um monômero arila de baixo peso molecular (300 ou menos; 250 ou menos; 200 ou menos) está presente, o percentual em peso desse monômero arila de baixo peso molecular na composição deve ser menor do que cerca de 10%.
De acordo com a invenção, os ao menos dois monômeros diluentes reativos compreendem de cerca de 30% a cerca de 50% em peso da composição de revestimento primário. Em uma modalidade, a composição de revestimento compreende de cerca de 30% e cerca de 42% dos monômeros diluentes reativos. As quantidades adequadas dos pelo menos dois monômeros diluentes reativos incluem cerca de 30%, cerca de 31%, cerca de 32%, cerca de 33%, cerca de 34%, cerca de
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 55/81
35%, |
cerca |
de |
36%, |
cerca |
de 37%, |
cerca |
de |
38%, |
cerca |
de |
39%, |
cerca |
de |
40%, |
cerca |
de 41%, |
cerca |
de |
42%, |
cerca |
de |
43%, |
cerca |
de |
44%, |
cerca |
de 45%, |
cerca |
de |
46%, |
cerca |
de |
47%, |
cerca |
de |
48%, |
cerca de 49%, e |
cerca |
de |
50% em |
peso. |
|
As composições de revestimento primário curáveis por radiação da invenção compreendem um fotoiniciador. Em uma modalidade, os revestimentos primários compreendem um único fotoiniciador. Em outra modalidade, os revestimentos primários compreendem uma combinação de fotoiniciadores.
Os fotoiniciadores apropriados incluem fotoiniciadores tipo α-hidroxiceto, fotoiniciadores tipo óxido de fosfina, fotoiniciadores tipo α-amino-cetona, e fotoiniciadores tipo benzil dimetil-cetal. Um fotossensibilizador pode também ser incluído na composição a fim de melhorar a eficiência da iniciação. Os fotossensibilizadores adequados incluementre outros, isopropiltioxantona (ITX).
Os fotoiniciadores tipo α-hidroxiceto incluem 1hidroxiciclohexil fenil cetona (por exemplo, Irgacure 184, disponibilizado pela Ciba Specialty Chemicals; Chivacure 184, disponibilizado pela Chitec Chemicals), 2-hidroxi-2metil-l-fenil-propan-l-ona (por exemplo, Darocur 1173, disponibilizado pela Ciba Specialty Chemicals), 2-benzil-2dimetilamino-l-(4-morfolinofenil)-butan-l-ona, 2,2dimetoxi-2-fenil-acetofenona, 2-metil-l-[4 (metiltio)fenil]-2-(4-morfolinil)-l-propanona, 2-metil-1(4-(metiltio) fenil-2-morpholinopropan-l-ona (por exemplo, Irgacure 907, disponibilizado pela Ciba Specialty Chemicals), 4-(2-hidroxietoxi)fenil-2-hidroxi-2-propilcetona dimetoxi-fenilacetofenona, l-(4 - isopropilfenil)-2hidroxi-2-metil-propan-l-ona, l-(4-dodecilfenil)-2-hidroxi
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 56/81
2-metilpropan-l-ona, e 4-(2-hidroxietoxi) fenil-2-(2hidroxi-2-propil)cetona.
Os fotoiniciadores tipo óxido de fosfina incluem óxido do tipo 2,4,6-trimetilbenzoil-difenilfosfina (TPO; por exemplo, Lucirin TPO disponibilizado pela BASF; Darocur TPO, disponibilizado pela Ciba Specialty Chemicals), e
2,4,6-trimetilbenzoil fenil, etoxi óxido de fosfina (TPO-L por exemplo Lucirin TPO da empresa BASF-L) ou óxido monoacil de fosfina (MAPO), óxido de bis (2,4,6trimetilbenzoil) fenilfosfina (por exemplo, Irgacure 819, disponibilizado pela Ciba Specialty Chemicals), ou fotoiniciadores tipo óxido de bisacil fosfina (BAPO), e combinação tanto de MAPO (modificado) quanto BAPO (modificado) (por exemplo Irgacure 2100 disponibilizado pela Ciba Specialty Chemicals).
Em uma modalidade, o fotoiniciador é óxido de (2,4,6trimetilbenzoil) fenilfosfina.
Em outra modalidade preferida, o fotoiniciador é óxido de 2,4,6-trimetilbenzoil-difenilfosfina.
De acordo com a invenção, as composições de revestimento primário compreendem oligômeros e monômeros diluentes reativos, conforme aqui descrito, suficientes para conferir a desejada Tg de tubo in-situ , módulo insitu, E '(módulo de armazenamento), baixa temperatura tan (delta), baixa volatilidade e ausência de cristalinidade à composição de revestimento não curado, e então para o revestimento curado preparado a partir da composição. A fibra óptica revestida com as composições de revestimento primário da presente invenção exibem a sensibilidade à microcurvatura máxima melhorada , mesmo em 1625 nm, e à
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 57/81 temperatura de -60 °C.
Em uma modalidade, a quantidade total de oligômeros e mistura de monômeros reativos diluentes é de 85% a 98% em peso da composição de revestimento. As quantidades adequadas do oligômero e combinação de monômeros diluentes reativos incluem cerca de 85%, cerca de 86%, cerca de 87%, cerca de 88%, cerca de 89%, cerca de 90%, cerca de 91%, cerca de 92%, cerca de 93%, cerca de 94% , cerca de 95%, cerca de 96%, cerca de 97%, e cerca de 98% em peso.
Em outra modalidade, a quantidade total de oligômeros e combinação de monômeros reativos diluentes é de 98% em peso da composição de revestimento. Por exemplo, ver neste Exemplo, em que uma quantidade total de oligômeros e combinação de monômeros diluentes reativos de 97,7% é adequada.
Ainda em outra modalidade, a quantidade total de oligômeros e combinação de monômeros reativos diluentes é de 97% em peso da composição de revestimento. Por exemplo, ver os Exemplos em que mais de um exemplo possui uma quantidade total de oligômeros e mistura de monômeros diluentes reativos de 96,55% (Exemplos 1, 3, e 13-16) e 97,21% (Exemplos 5-12) são adequados.
Ainda em outra modalidade, a quantidade total de oligômeros e combinação de monômeros reativos diluentes é de 96% em peso da composição de revestimento. Por exemplo, ver os Exemplos em que mais de um exemplo possui uma quantidade total de oligômeros e combinação de monômeros diluentes reativos de 96,2% é adequada.
De acordo com a invenção, vários aditivos e combinações de aditivos podem ser incluídos nas composições
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 58/81 de aditivos de revestimento primário. Os aditivos adequados incluem, por exemplo, um antioxidante, um promotor de adesão, um estabilizador de luz, um inibidor, um ácido latente, e suas misturas.
Os antioxidantes adequados são compostos fenólicos estericamente impedidos, por exemplo 2,6-di-fori-butil-4metilfenol, 2,6-di-teri-butil-4-etil fenóis, 2,6-di-tercbutil-4- n-butil fenol, 4-hidroximetil-2 ,6-di-terc-butil fenol,e tais compostos comercialmente disponíveis como tiodietileno bis (3,5-di-terc-butil-4-hidroxi) hidrocinamato, octadecil-3 ,5-di-terc-butil-4hidroxihidrocinamato, 1,6-hexametileno-bis (3,5-di-tercbutil-4-hidroxihidrocinamato), e tetracis(metileno(3,5-diterc-butil-4-hidroxihidrocinamato))metano, todos disponibilizados como Irganox 1035, 1076, 259 e 1010, respectivamente, pela Ciba Inc.. Outros exemplos de compostos fenólicos estereoquimicamente impedidos úteis aqui incluem 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris (3,5-di-teri-butil-
4-hidroxibenzil) benzeno e 4,4'-metileno-bis (2,6-di-tercbutilfenol), disponibilizados como Ethyl 330 e 702, respectivamente, pela Ethyl Corporation. Em uma modalidade, o antioxidante é thiodietileno bis (3,5-di-terc-butil-4hidroxi) hidrocinamato.
Os promotores de aderência adequados incluem bis(trietoxisililpropil)dissulfeto, bis(trietoxisilpropil)tetrasulfeto, γaminopropiltrietoxissilano, γglicidoxipropiltrimetoxissilano, γmercaptopropiltrietoxssilano, γmercaptopropiltrimetoxissilano (por exemplo, Silquest A
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 59/81
189, disponibilizado pela Momentive Performance Materials, Inc.),γ-metacriloxipropiltrietoxissilano, γmetacriloxipropiltrimetilssilano, γureidopropilltrimetoxissilano, metiltris (isopropenoxi) silano, N-β-(aminoetil)-γ-aminopropiltrimetoxissilano, (N, N-dimetil-3-aminopropil)silano, polidimetilsiloxano, viniltrietoxissilano, tris(3-(trimetoxissilil) propil) isocianurato, ou uma combinação desses. Em uma modalidade, o promotor de adesão é γ-mercaptopropiltrimetoxissilano.
Os estabilizadores de luz adequados são conhecidos na técnica de revestimentos curáveis por radiação e são comercialmente disponibilizados e incluem absorvedores de luz ultravioleta pertencentes à classe de benzofenona das UVA, incluindo 2-hidroxi-4-metoxibenzofenona (por exemplo, Lowilite 20, disponibilizado pela Chemtura Corp) e estabilizadores de luz amina impedidos (HALS), incluindo bis (1-octiloxi-2 ,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)sebacato (por exemplo, Tinuvin 123, disponibilizado pela Ciba Inc.). Em uma modalidade, o estabilizador de luz é de bis(loctiloxi-2 ,2,6,6-tetrametil-4-piperidil) sebacato.
Os inibidores de polimerização apropriados incluem hidroxitolueno butilado (BHT), hidroquinona e seus derivados, tais como metiléter hidroquinona e 2,5-dibutil hidroquinona; 3,5-di-terc-butil-4-hidroxitolueno; metil-diterc-butilfenol, 2, 6-di-terc-butil-p-cresol; e similares. Em uma modalidade, o inibidor de polimerização é BHT.
Os ácidos latentes podem ser incluídos na composição. Um ácido latente é um produto químico que não é um ácido por si só, no entanto, quando sofre uma certa transformação, torna-se um ácido.
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 60/81
Um exemplo de tais transformações é a oxidação.
Em uma modalidade, o ácido latente é trimetilolpropano, tri-3-mercaptopropionato, disponibilizado como THIOCUREOTMPMP.
Em uma modalidade do oligômero é conforme se segue, com o percentual em peso baseado no percentual em peso relatado da composição de revestimento: acrilato ou (met) acrilato terminado em hidroxila (por exemplo, HEA) : cerca de 1 a cerca de 3 por cento em peso; diisocianato aromático (por exemplo, TDI) : cerca de 2 a cerca de 4 por cento em peso; poliol de poliéter (por exemplo, ACCLAIM 4200) : cerca de 40 a cerca de 60 por cento em peso; catalisador (por exemplo, DBTDL): cerca de 0,01 a cerca de 0,05 por cento em peso, e inibidor de polimerização (por exemplo, BHT): cerca de 0,05 a cerca de 0,10 por cento em peso.
Em uma outra modalidade, o oligômero é conforme se segue, com o percentual em peso com base no percentual em peso relatado dos componentes utilizados para o preparo do oligômero: acrilato ou (met) acrilato terminado em hidroxila (por exemplo, HEA): cerca de 1 a cerca de 3 por cento em peso; diisocianato alifático (por exemplo, IPDI): cerca de 4 a cerca de 6 por cento em peso; poliol de poliéter (por exemplo, ACCLAIM 4200): cerca de 40 a cerca de 60 por cento em peso; e catalisador (por exemplo, DBTDL): cerca de 0,01 a cerca de 0,05 por cento em peso, e inibidor de polimerização (por exemplo, BHT): cerca de 0,05 a cerca de 0,10 por cento em peso.
Os exemplos a seguir ilustram ainda a invenção, mas, é claro, não devem ser interpretados como qualquer limitação
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 61/81 ao seu escopo.
EXEMPLOS 1-4
Esses exemplos ilustram uma composição de revestimento primário, em conformidade com a presente invenção.
|
Ex. 1 |
Ex. 2 |
Ex. 3 |
Ex. 4 |
Descrição do Material |
% em |
% em |
% em |
% em |
|
peso |
peso |
peso |
peso |
Olígômero |
|
|
|
|
ACCLAIM 4200 |
51, 68 |
53, 03 |
53, 03 |
53, 03 |
2,6-di-terc-butil-p- |
0, 09 |
0,09 . |
0, 09 |
0, 09 |
cresol; |
|
|
|
|
IPDI |
4,76 |
4,73 |
4,73 |
4,73 |
dilaurato de dibutil |
0, 03 |
0, 03 |
0, 0 |
0, 03 |
estanho |
|
|
|
|
neodecanoato de zinco |
0, 0 |
0, 0 |
0, 03 |
0, 0 |
ácido dodecilbenzeno |
0, 0 |
0, 0 |
0, 00 |
0, 0 |
sulfônico |
|
|
|
|
2-HEA |
1,94 |
1,72 |
1,72 |
1,72 |
% total em peso do |
58,50 |
59, 60 |
59, 60 |
59, 60 |
oligômero |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IRGACURE 819 |
1,50 |
1,50 |
1,50 |
2,00 |
Irganox 1035 |
0, 60 |
0, 60 |
0, 60 |
0, 60 |
TINUVIN 123 |
0, 10 |
0, 10 |
0, 10 |
0, 10 |
acrilato de nonil fenol |
34,05 |
26, 45 |
26, 45 |
26, 10 |
etoxilado |
|
|
|
|
Monômero SR 349D |
1, 00 |
1,50 |
1,50 |
1,50 |
PEA |
3,00 |
0, 0 |
0, 0 |
0, 0 |
SR 339C |
0, 00 |
9, 00 |
9, 00 |
9, 00 |
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 62/81
THIOCURE TMPMP |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
0, 6 |
A-18 9 |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
|
|
|
|
|
% total (devido ao arredondamento pode ser +/- 0,10 em peso.) |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
EXEMPLOS 5-8
Esses exemplos ilustram uma composição de revestimento primário, em conformidade com a presente invenção.
|
Ex. 5 |
Ex. 6 |
Ex. 7 |
Ex. 8 |
Descrição do Material |
% em |
% em |
% em |
% em |
|
peso |
peso |
peso |
peso |
Olígômero |
|
|
|
|
ACCLAIM poliol 4200 |
45,78 |
45,78 |
45,78 |
45,78 |
ácido acrílico, 99% |
0, 01 |
0, 01 |
0, 01 |
0, 01 |
BHT |
0, 04 |
0, 04 |
0, 04 |
0, 04 |
Mondur TDS grau II |
2,92 |
2,92 |
2,92 |
2,92 |
(disponibilizado pela Bayer |
|
|
|
|
dilaurato de dibutil estanho |
0, 02 |
0, 0 |
0, 0 |
0, 02 |
neodecanoato de zinco |
0, 0 |
0, 02 |
0, 0 |
0, 0 |
ácido dodecilbenzeno sulfônico |
0, 0 |
0, 0 |
0, 02 |
0, 0 |
2-HEA |
1,24 |
1,24 |
1,24 |
1,24 |
% total em peso do oligômero |
50, 01 |
50, 01 |
50, 01 |
50, 01 |
|
|
|
|
|
Irganox 1035 |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
SR-504D |
46,29 |
46,29 |
46,29 |
46,29 |
SR 349D |
0,91 |
0,91 |
0,91 |
0,91 |
TINUVIN 123 |
0, 10 |
0, 10 |
0, 10 |
0, 10 |
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 63/81
IRGACURE 819 |
1,20 |
1,20 |
1,20 |
0, 0 |
TPO |
0, 0 |
0, 0 |
0, 0 |
1,20 |
A-18 9 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
|
|
|
|
|
% total (devido ao arredondamento pode ser +/- 0,10 em peso.) |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
EXEMPLOS 9-12
Esses exemplos ilustram uma composição de revestimento primário, em conformidade com a presente invenção.
|
Ex. 9 |
Ex. 10 |
Ex. 11 |
Ex. 12 |
Descrição do Material |
% em
peso |
% em
peso |
% em
peso |
% em
peso |
Oligômero |
|
|
|
|
ACCLAIM poliol 4200 |
57,47 |
57,44 |
57,44 |
57,18 |
BHT |
0, 1 |
0, 1 |
0, 1 |
0, 1 |
IPDI |
5,25 |
5,25 |
5,25 |
5,25 |
dilaurato de dibutil
estanho |
0, 03 |
0, 03 |
0, 03 |
0, 03 |
neodecanoato de zinco |
0, 0 |
0, 03 |
0, 0 |
0, 15 |
ácido dodecilbenzeno
sulfônico |
0, 0 |
0, 0 |
0, 03 |
0, 15 |
2-HEA |
2,15 |
2,15 |
2,15 |
2,14 |
% total em peso do
oligômero |
65, 00 |
65, 00 |
65, 00 |
65, 00 |
|
|
|
|
|
SR-504D |
21,55 |
21,55 |
21,55 |
21,55 |
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 64/81
SR 339C |
9 |
9 |
9 |
9 |
SR 349D |
1 |
1 |
1 |
1 |
IRGACURE 819 |
1,5 |
0, 0 |
0,75 |
0,5 |
TPO |
0, 0 |
1,5 |
0,75 |
1, 00 |
Irganox 1035 |
0, 6 |
0, 6 |
0, 6 |
0, 6 |
TINUVIN 123 |
0, 1 |
0, 1 |
0, 1 |
0, 1 |
A-18 9 |
1,25 |
1,25 |
1,25 |
1,25 |
|
|
|
|
|
% total (devido ao arredondamento pode ser +/- 0,10 em peso.) |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
Exemplo 13-17
Esses exemplos ilustram uma composição de revestimento primário, em conformidade com a presente invenção.
|
Ex. 13 |
Ex. 14 |
Ex. 15 |
Ex. 16 |
Ex. 17 |
Descrição do Material |
% |
% |
% |
% |
% |
|
em peso |
em peso |
em peso |
em peso |
em |
|
|
|
|
|
peso |
Olígômero |
|
|
|
|
|
2,4-TDI |
3,38 |
3,43 |
4,34 |
3,53 |
3, 6 |
2, 6-di-terc-butil-p- |
0, 05 |
0, 05 |
0, 04 |
0, 05 |
0, 05 |
cresol; |
|
|
|
|
|
Ácido acrílico |
0, 01 |
0, 01 |
0, 02 |
0, 01 |
0, 01 |
2-HEA |
1,46 |
1,48 |
1,48 |
1,3 |
1,48 |
ACCLAIM poliol 4200 |
50, 10 |
50, 10 |
50, 00 |
48,17 |
50,41 |
dilaurato de dibutil |
0, 03 |
0, 03 |
0, 03 |
0, 03 |
0, 03 |
estanho |
|
|
|
|
|
% total em peso do |
55, 91 |
55, 91 |
55, 91 |
53, 09 |
55, 58 |
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 65/81
oligômero |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
acrilato de nonil fenol |
40,29 |
40,29 |
40,29 |
42,71 |
40,29 |
etoxilado |
|
|
|
|
|
SR 349D |
1,50 |
1,50 |
1,50 |
1,7 |
1,2 |
TPO |
1,70 |
0, 0 |
1, 60 |
1,7 |
0,9 |
IRGACURE® 819 |
|
1,70 |
|
0,5 |
0,5 |
Irganox 1035 |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
0,3 |
1,5 |
TINUVIN 123 |
0, 10 |
0, 10 |
0, 10 |
0, 1 |
0, 03 |
A-189 |
0,90 |
0,9 |
0, 80 |
0,90 |
0,90 |
% total (devido ao |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
arredondamento pode ser |
|
|
|
|
|
+/- 0,10 em peso.) |
|
|
|
|
|
Descobriu-se que as composições de revestimento primário da invenção possuem um módulo ín-sítu em fibra na faixa de cerca de 0,1 MPa a cerca de 0,45 MPa e uma Tg ínsítu (tubo) inferior a cerca de -50 °C, e de preferência 5 inferior a cerca de -55 °C. A fibra óptica feita utilizando as composições de revestimento primário da presente invenção foi verificada por exibir uma sensibilidade máxima
de |
microcurvatura |
(dB/km) em |
1625 nm, |
à temperatura |
de -60 |
°C, |
segundo |
ciclo, |
de menos |
de 0,2 e |
normalmente na |
faixa |
10 de |
cerca de |
0,01 a |
cerca de 0 |
, 15. |
|
|
Os métodos utilizados para testar a sensibilidade de microcurvatura são descritos em IEC TR 62221, Primeira Edição 10-2001. Existem atualmente quatro métodos de ensaio utilizados para determinar a sensibilidade de 15 microcurvatura, o que é relatado em unidades de atenuação de dB/km.
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 66/81
Método A- O tambor expansível necessita de pelo menos 400 m de fibra para ser enrolada com o mínimo de tensão em torno de um tambor expansível com material de rugosidade fixada sobre a superfície do tambor. Método B- O tambor de diâmetro fixo necessita de pelo menos 400 m de fibra para ser enrolada com tensão de 3N em torno de um tambor de diâmetro fixo com material de rugosidade fixada sobre a superfície do tambor. Método C- A malha de Fios exige a aplicação de malha de fios (sob carga) à fibra sob Teste. Método D- Basketweave chama durante 2,5 km de fibra a ser aplicado a um tambor de diâmetro fixo através de uma tecedura tipo ceto (basketweave).
Desses quatro métodos de teste, apenas o Método D, especificamente, descreve um procedimento para medir a sensibilidade de microcurvatura das fibras em função função da temperatura e fornece a sensibilidade de microcurvatura em uma ampla faixa de temperaturas e sugere que os ciclos de temperatura possam incluir temperaturas mais baixas, tais como -60 °C.
Ao longo deste pedido de patente, a sensibilidade à microcurvatura utilizando o Método D -Basketweave será referido em termos de menos de um valor numérico de dB perdido por km de fibra (dB/km) com um comprimento de onda e temperatura especificados.
Também foi verificado que os revestimentos primários da presente invenção têm, conforme medido em película curada, um E ' (módulo de armazenamento) a -60 °C de menos de cerca de 2100 MPa, e geralmente, de cerca de 1800 MPa a cerca de 2100 MPa.
Também foi verificado que as composições de
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 67/81 revestimento primário da presente invenção exibem um tan (delta) que é relativamente elevado, mesmo à baixa temperatura. Embora não se deseje vínculo a qualquer teoria particular, acredita-se que o tan (delta) relativamente elevado das composições de revestimento primário da presente invenção melhore a taxa de relaxação de estresse do revestimento, o qual, acredita-se, melhora a diminuição na perda de atenuação. Uma diminuição na perda de atenuação foi observada com as composições de revestimento primário da presente invenção.
Assim, a presente invenção proporciona, em uma outra modalidade, as composições de revestimento primário que possuem, conforme medido em fibras curada, um tal (delta) de cerca de 0,18 a cerca de 0,24.Também foi verificado que, enquanto a sensibilidade máxima de microcurvatura em dB/km a 1625 nm, e -60 °C., segundo ciclo, pode ser influenciada pelo componente de vidro da fibra óptica e pelo revestimento secundário, em geral, as composições de revestimento primário da invenção têm uma perda induzida por microcurvatura máxima a dB/km a 1625 nm, e -60 °C segundo ciclo de cerca de 0,012 a cerca de 0,146.0 'E e tan (delta) são obtidos por uma análise de temperatura de película curada por um analisador mecânico dinâmico. O método de ensaio de DMA é conhecido na técnica, e é descrito, por exemplo, na patente norte-americana n° 7,076,142, que é aqui incorporada por referência.
Sabe-se que as propriedades da composição de revestimento curada podem ser afetadas pelo grau de cura da composição em fibra, e uma forma de medir o grau de cura é através da medição da quantidade de insaturação de acrilato
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 68/81 reagido (RAU) do revestimento na fibra óptica. As composições de revestimento primário da presente invenção são, de preferência curadas a pelo menos 70% de RAU, com um maior grau de cura sendo o mais preferido. Por exemplo, a cura medida pelo % de RAU, é preferivelmente de cerca de 84 % de RAU a cerca de 99% de RAU, e mais preferivelmente de cerca de 87% de RAU a cerca de 95% RAU. Um grau de cura que minimiza após cura, por exemplo, reações escuras que foram referidas na literatura, que podem ocorrer após a cura inicial quando a fibra é feita, tal como, durante o cabeamento, armazenamento ou similar, é mais desejável a fim de evitar alterações nas propriedades físicas, químicas e mecânicas da fibra curada. As curas medidas como um % de
RAU de cerca de 84%, cerca de 85%, cerca de 86%, cerca de
87%, |
cerca |
de |
88%, |
cerca |
de |
89%, |
cerca |
de |
90%, |
cerca |
de |
91%, |
cerca |
de |
92%, |
cerca |
de |
93%, |
cerca |
de |
94% , |
cerca |
de |
95%, |
cerca |
de |
96%, |
cerca |
de |
97%, |
cerca |
de |
98% e |
cerca |
de |
99% foram consideradas adequadas.
A fibra óptica que compreende o revestimento primário curado, em uma modalidade, possui um % de RAU de cerca de 84% a cerca de 99% após a cura inicial e após um mês de envelhecimento a 85 °C, 85% de humidade relativa. Será entendido por um técnico no assunto, que, quando o % de RAU da fibra óptica é avaliada dessa maneira, a fibra óptica compreende pelo menos duas camadas, em que a primeira camada é um revestimento primário que está em contato com a superfície exterior da fibra óptica e a segunda camada é um revestimento secundário em contato com a superfície exterior do revestimento primário.
Conforme mencionado anteriormente neste pedido de
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 69/81 patente, a fim de ilustrar o que acontece quando os monômeros diluentes não-arila estão presentes em um revestimento, em comparação ao que acontece quando apenas monômeros arila estão presentes, ver os Exemplos
Comparativos 1-4. Os Exemplos Comparativos mostram claramente os efeitos deletérios da presença de monômeros alifáticos diluentes ilustrados através da medição do tempo de gel mais lento, a maior volatilidade e/ou odor aumentado e/ou cristalinidade aumentada.
EXEMPLOS COMPARATIVOS 1-4
|
Exemplo Comparativo Um-não Um
exemplo da Invenção |
Exemplo Comparativo Dois-não Um exemplo da Invenção |
Exemplo Comparativ o Três-não Um exemplo da Invenção |
Exemplo
Comparativo
Quatro-não
Um exemplo da Invenção |
|
Ex 1 com
isodecil
acrilato |
Ex 8 sem
isodecil
acrilato |
Ex 16 sem
isodecil
acrilato |
Ex 17 sem lauril acrilato alcoxilado
CD 9075 |
Oligômero do
Exemplo 5 |
59, 6 |
|
65, 0 |
|
Oligômero do
Exemplo 17 |
|
50, 0 |
|
55, 9 |
Irgacure 819 |
1,5 |
|
0,5 |
|
Irganox 1035 |
0, 6 |
0,5 |
0, 6 |
0,5 |
TINUVIN 123 |
0, 1 |
0, 1 |
0, 1 |
0, 1 |
IDA |
37,0 |
47,2 |
31, 6 |
|
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 70/81
TMPMP |
0, 8 |
|
|
|
TPO |
|
1,2 |
1, 0 |
1,7 |
CD 9075 |
|
|
|
41,8 |
A-18 9 |
0,5 |
1, 0 |
1,3 |
|
Total |
100, 0 |
100, 0 |
100, 0 |
100, 0 |
|
Exemplo |
Exemplo |
Exemplo |
Exemplo |
|
Comparativo |
Comparativo |
Comparativ |
Comparativo |
|
Um-não Um |
Dois-não um |
o Três-não |
Quatro-não |
|
exemplo da |
exemplo da |
um exemplo |
um exemplo |
|
Invenção |
Invenção |
da |
da Invenção |
|
|
|
Invenção |
|
Resultados do |
|
|
|
|
Teste |
|
|
|
|
Tempo verdadeiro |
0,77 (0, 08) |
1,73(0, 05) |
0,75 |
0,32 (0, 04) |
do Gel (RTDMA) |
|
|
(0,05) |
|
em segundos |
|
|
|
|
Volatilidade por |
10, 99 |
13,49 |
10,51 |
0,46 |
TGA: Perda de |
|
|
|
|
peso média em% |
|
|
|
|
Odor médio (1 |
3 |
3 |
3 |
1 |
mais fraco, 3 |
|
|
|
|
mais forte) ** |
|
|
|
|
Cristalinidade |
|
|
|
SIM - FALHAS |
observável |
|
|
|
DE |
(aparência |
|
|
|
REVESTIMENTO |
branca leitosa |
|
|
|
NESSA |
do revestimento |
|
|
|
PROPRIEDADE |
líquido) |
|
|
|
|
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 71/81
* A lâmpada |
|
|
|
|
utilizada na |
|
|
|
|
cura por RTDMA é |
|
|
|
|
EXFO Omnicure. |
|
|
|
|
{Uma lâmpada de |
|
|
|
|
mercúrio de alta |
|
|
|
|
pressão na fonte |
|
|
|
|
de luz UV com a |
|
|
|
|
intensidade |
|
|
|
|
máxima de saída |
|
|
|
|
em torno |
|
|
|
|
3 0 0mW/cm2} . |
|
|
|
|
** Odor avaliado |
|
|
|
|
em um ensaio |
|
|
|
|
cego por 3 |
|
|
|
|
humanos; o |
|
|
|
|
resultado médio |
|
|
|
|
é relatado |
|
|
|
|
|
Exemplo
5 |
Exemplo
9 |
Exemplo
13 |
Resultados do Teste |
|
|
|
Tempo verdadeiro do Gel |
0,3 |
0,3 |
0,39 |
(RTDMA) em segundos |
6 (0,02) |
5 (0,03) |
(0,02) |
Volatilidade por TGA: |
0, 8 |
1,4 |
0,7 |
Perda de peso média em% |
2 |
|
|
Odor médio (1 mais |
1,7 |
2 |
1,3 |
fraco, 3 mais forte) ** |
|
|
|
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 72/81
Cristalinidade observável (aparência branca leitosa do revestimento líquido) |
NÃO |
NÃO |
NÃO |
* A lâmpada utilizada na cura por RTDMA é EXFO Omnicure, {Uma lâmpada de mercúrio de alta pressão na fonte de luz UV com a intensidade máxima de saída em torno
3 0 0mW/cm2} . |
|
|
|
** Odor avaliado em um ensaio cego por 3 humanos; o resultado médio é relatado |
|
|
|
Todas as referências, incluindo as publicações, pedidos de patentes, e patentes, aqui citadas, são aqui incorporadas por referência na mesma medida como se cada referência fosse individualmente e especificamente indicada para incorporação por referência e fosse estabelecida aqui em sua totalidade.
O uso dos termos um e uma e a e “o” e referentes similares no contexto da descrição da invenção (especialmente no contexto das reivindicações a seguir) 10 deve ser interpretado no sentido de abranger tanto o singular quanto o plural, salvo indicação em contrário neste documento ou em clara contradição ao contexto. Os termos compreendendo, tendo, incluindo e contendo
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 73/81 devem ser interpretados como termos abertos (ou seja, com o significado de incluindo, mas não limitado a,), salvo indicação em contrário. A citação das faixas de valores aqui descritos meramente se destina a servir como um método abreviado de se referir individualmente a cada valor separado dentro da faixa, salvo indicação diferente, e cada valor separado é incorporado ao relatório descritivo como se fosse individualmente aqui citado. Todos os métodos aqui descritos podem ser realizados em qualquer ordem apropriada, salvo indicação diferente ou outra forma aqui claramente contrariada pelo contexto. O uso de qualquer um e de todos os exemplos, ou linguagem exemplar (por exemplo, tal como) aqui previstos, destina-se apenas ao melhor esclarecimento da invenção e não representa uma limitação no escopo da invenção, salvo reivindicação contrária. Nenhuma linguagem no relatório descritivo deve ser interpretada como se indicasse qualquer elemento nãoreivindicado como essencial para a prática da invenção.
As modalidades preferidas desta invenção são aqui descritas, incluindo o melhor modo conhecido pelos inventores para a realização da invenção. Variações das referidas modalidades preferidas podem tornar-se evidentes para os técnicos no assunto após a leitura da descrição anterior. Os inventores esperam que os técnicos no assunto empreguem tais variações, conforme apropriado, e os inventores pretendem que a invenção seja praticada de outro modo que não o descrito aqui especificamente. Portanto, a presente invenção inclui todas as modificações e os equivalentes da matéria citada nas reivindicações anexas, conforme permitido pela lei aplicável. Além disso, qualquer
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 74/81 combinação dos elementos descritos acima em todas as variações possíveis do mesmo está compreendida pela invenção, salvo indicação em contrário ou outra forma aqui claramente contrariada pelo contexto.
Petição 870190008961, de 28/01/2019, pág. 75/81