Brevet FR2763955A1 — publié le 19981204

L'invention se rapporte aux produits de remplissage de câbles à fibres optiques. Dans de tels câbles, I'espace libre entre les guides de lumière, qui sont protégés par un revêtement, et l'enveloppe extérieure dudit câble optique, est généralement rempli avec un composé, dit de remplissage, ayant des propriétés thixotropiques. Ledit composé de remplissage doit être résistant au vieillissement, être compatible à la fois avec les matériaux composant l'enveloppe des guides de lumière et avec ceux composant l'enveloppe dudit câble à fibres optiques, il doit être hydrophobe, et posséder des propriétés physiques homogènes sur un large intervalle de température, ceci pour éviter de faire subir des contraintes mécaniques aux fibres optiques. Les produits de remplissage pour câbles à fibres optiques sont généralement des graisses obtenues par gélification d'huiles minérales synthétiques, telles que les polyalphaoléfines ou les silicones, par des charges minérales, telles que les silices pyrogénées ou les élastomères thermoplastiques, comme les block polymères SEP ou SEBS. Comme exemples de produits de remplissage cités dans l'état de la technique, on peut citer, les mélanges polypropylèneglycol/silice pyrogénée, tels que décrits dans le brevet américain US 4,839,970, les mélanges polyol de poids moléculaire supérieur à 3000/ silice pyrogénée, tels que décrits dans le brevet américain US 5,349,669 ou encore les mélanges polyol de poids moléculaire supérieur à 4000/ silice pyrogénée, tels que décrits dans le brevet américain US 5,433,872. Ces composés de remplissage sont compatibles avec le polybutylène téréphtalate (PBT) qui était jusqu'à récemment le matériau principal des enveloppes des câbles à fibres optiques. Cependant, les câbliers peuvent être amenés à remplacer le PBT par du polypropylène (PP) ; or, certains types de graisses de remplissage et, notamment, celles formulées avec des polyalphaoléfines sont incompatibles avec les nouveaux tubes en PP. D'autres types de graisses sont compatibles avec le (PP) mais leur stabilité thermique reste faible. La demanderesse a donc cherché à développer des produits de remplissage ne présentant pas les inconvénients exposés ci-dessus, tout en conservant les autres propriétés indispensables à leur utilisation dans la fabrication de câbles à fibres optiques. La présente invention a pour objet une composition comprenant: a) de 75 % à 95 % et de préférence de 85 % à 95 % en poids d'un composé de poids moléculaire inférieur à 3000 et de formule (I) RI-[O-CH (R2)-CH(R3)]-O-Ar1-C(R4)(R5)-Ar2-O-tCH(R0)-CH (R7)~0]m~R8 (I) dans laquelle R, et R8, identiques ou différents, représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène un radical alkyle comportant de 1 à 6 atomes de carbone ou un radical benzyle, R2, R3, Rg et R7, identiques ou différents, représentent indépendamment les uns des autres, un atome d'hydrogène, un radical méthyle ou un radical éthyle, étant entendu qu'au moins un des radicaux R2 et R3, et au moins un des radicaux Rg et R7 représentent un atome d'hydrogène, R4 et R5, identiques ou différents, représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène ou un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, les nombres n et m sont différents de zéro et la somme n+m est inférieure ou égale à 50 et supérieure ou égale à 2, Arr et Ar2, identiques ou différents, représentent indépendamment l'un de l'autre, un radical divalent arylène comportant de 6 à 10 atomes de carbone, b) de 5 % à 25 % et de préférence de 5 % à 10 % en poids d'un agent thixotropique et c) de 0,1 % à 1 % et de préférence de 0,1 % à 0,5 % en poids d'un agent antioxydant. Par radical arylène, on désigne notamment les radicaux divalents phénylène, naphtylène et tétrahydronaphtylène, et plus particulièrement les radicaux orthophénylène, méta-phénylène et para-phénylêne. Comme agent thixotropique, on peut citer notamment les silices pyrogénées, les silices précipitées ou les savons métalliques ; dans une première variante préférée de la présente invention, I'agent thixotropique est une silice pyrogénée. Par silice pyrogénée, on désigne les silices colloïdales hydrophiles ou hydrophobes. Dans une deuxième variante préférée de la présente invention, la silice pyrogénée est une silice hydrophobe et notamment une silice ayant reçu un traitement de surface au polydiméthylsiloxane et ayant une surface spécifique BET comprise entre 50 et 150 m2/g, tel que par exemple le Carb-O-Sil TS720 ou l'Aérosil R202. Comme agent antioxydant, on peut notamment citer les composés à structure phénolique stériquement encombrée, tels que par exemple, le 2,2,4triméthyl-I ,2-dihydroquiniline polymérique, le phénothiazine, le (3,5-di tert-butyl 4hydroxy phényl) propionate d'octyle ou l'éther mono méthylique de l'hydroquinone, le triéthylèneglycol bis[3-(3'-tert butyl 4'-hydroxy 5'-méthyl phényl) propionate] commercialisé sous la marque IRGANOXe 245 ou l'éthylène bis (oxyéthylène) bis(3tert butyl 4-hydroxy 5-méthyl hydrocinnamate), I'IRGANOXt1076 ou l'lRGANOX1 010. Dans une quatrième variante préférée de la présente invention le composé de formule (I) a un poids moléculaire inférieur à 2000. Dans un même composé de formule (I), les radicaux divalents -[O-CH(R2)CH(R3)]" et -[CH(Rs)-CH(R7)-O]-,- peuvent représenter indépendamment l'un de l'autre une chaîne de radicaux-(O-CHrCH2)-, -[O-CH2-CH(CH3)]-, -(O-CH(CH3)-CH2]-, -[O-CH2-CH(CH2-CH3)1- ou -[O-CH-CH2-CH3)-CH2]-, seuls ou en mélange; lorsqu'ils sont en mélange, ces radicaux sont distribués dans lesdites chaînes de façon séquencée ou aléatoire. L'invention a particulièrement pour objet la composition telle que définie précédemment pour laquelle, dans la formule (I), I'un des radicaux R2 et R3 représente un radical méthyle et l'autre un atome d'hydrogène, I'un des radicaux R6 et R7 représente un radical méthyle et l'autre un atome d'hydrogène, R1 et R8 représentent chacun un atome d'hydrogène, R4 et R5 représentent chacun un radical méthyle, Ar1 et Ar2 représentent chacun un radical phénylène, et la somme n+m est inférieure à 20. L'invention a plus particulièrement pour objet une composition telle que définie précédemment dans laquelle le composé de formule (I) est du bisphénol A propoxylé ayant un indice d'OP inférieur ou égal à 16 et un poids moléculaire inférieur à 1500. Le composé de formule (I) est préparé par alkoxylation du composé de formule (II) R1-O-Ar1-C(R4)(R5)-Ar2-O-R8 (II) avec les époxydes correspondants aux chaînes -[O-CH(R2)-CH(R3)]n et [CH(R6)-CH(RrO]- que l'on veut former, selon une méthode connue de l'homme du métier. Les composés de formule (II), comme par exemple le bisphénol A ou 4,4'-(1 méthyléthylidène) bis-phéno, sont des composés connus de l'homme du métier et disponibles dans le commerce ; ils peuvent aussi être préparés à partir de produits disponibles dans le commerce, par des méthodes connues de l'homme du métier. La composition selon l'invention, de par ses propriétés physiques, est utilisée comme lubrifiant. Elle est particulièrement appropriée comme produit de remplissage pour câbles à fibres optiques. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter. On a préparé les compositions suivantes en mélangeant de 85 à 95 parts de bisphénol A propoxylé, de 5 à 15 parts de (silice pyrogénée hydrophobe) (Cab-O-Sile TS720 ou d'AérosileR202) et environ 0,3 % d'un antioxydant de type phénolique (IRGANOXe1076 ou lRGANOX1010). Composition Composé de formule (I) Agent thixotropique Indice OP (n+m) 1 7 Cab-O-Sil TS720 2 12 Cab-O-Sil TS720 3 12 Aérosil R202 4 16 Cab-O-Sil TS720 - a) la compatibilité des compositions 1 à 4 a été vérifiée en immergeant dans un échantillon de chaucune d'elle, à 85 "C et jusqu'à 10 semaines, une plaque de polypropylène. Aucune dégradation, perte ni augmentation de masse de ces plaques n'a été constatée. - b) la stabilité des compositions 1 à 4 selon l'invention a été mise en évidence par le contrôle de l'exsudationlvolatilité à 150 "C, pendant 24 heures. On a constaté un taux d'exsudation de 2,0 et à 3,5 % et un taux de volatilité de 2 % à 3 %; les compositions, objet de la présente invention, sont donc stables à la chaleur. - c) la compatibilité des compositions 1 à 4, avec les revêtements des fibres optiques a été évaluée en observant la force de dénudage du revêtement après plusieurs semaines de contact (de 20 jours à 90 jours) à des températures entre 10 "C et 60 "C. La composition 4 présente une bonne compatibilité avec ces revêtements. REVENDICATIONS 1. Composition comprenant: a) de 75 % à 95 % et de préférence de 85 % à 95 % en poids d'un composé de poids moléculaire inférieur à 3000 et de formule (I) R1-[O-CH (R2)-CH(R3)]n-O-Ari-C(R4)(R6)-ArrO-[CH(Ro)-CH(R7)-O]rn-Ra (I) dans laquelle Ra et R8, identiques ou différents, représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène un radical alkyle comportant de 1 à 6 atomes de carbone ou un radical benzyle, R2, R3, Rg et R7, identiques ou différents, représentent indépendamment les uns des autres, un atome d'hydrogène, un radical méthyle ou un radical éthyle, étant entendu qu'au moins un des radicaux R2 et R3, et au moins un des radicaux Re et R7 représentent un atome d'hydrogène, R4 et R5, identiques ou différents, représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène ou un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, les nombres n et m sont différents de zéro et la somme n+m est inférieure ou égale à 50 et supérieure ou égale à 2, Arr et Ar2, identiques ou différents, représentent indépendamment l'un de l'autre, un radical divalent arylène comportant de 6 à 10 atomes de carbone, a) de 5 % à 25 % et de préférence de 5 % à 10 % en poids d'un agent thixotropique et b) de 0,1 % à 1 % et de préférence de 0,1 % à 0,5 % en poids d'un agent antioxydant. 2. Composition telle que définie à la revendication 1, dans laquelle l'agent thixotropique est une silice pyrogénée. 3. Composition telle que définie à la revendication 2, dans laquelle la silice pyrogénée est une silice hydrophobe et notamment une silice ayant reçu un traitement de surface au polydiméthylsiloxane et ayant une surface spécifique BET comprise entre 50 et 150 m2/g. 4. Composition telle que définie à l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle l'agent oxydant est un composé phénolique stériquement encombré. 5. Composition telle que définie à l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans laquelle le composé de formule (I) a un poids moléculaire inférieur à 2000. 6. Composition telle que définie à l'une quelconque des revendications 1 à 5 pour laquelle, dans la formule (I), I'un des radicaux R2 et R3 représente un radical méthyle et l'autre un atome d'hydrogène, I'un des radicaux Rg et R7 représente un radical méthyle et l'autre un atome d'hydrogène, R1 et R8 représentent chacun un atome d'hydrogène, R4 et R5 représentent chacun un radical méthyle Arr et Ar2 représentent chacun un radical phénylène, et la somme n+m est inférieure à 20. 7. Composition telle que définie à la revendication 6 dans laquelle le composé de formule (I) est du bisphénol A propoxylé ayant un indice d'OP inférieur ou égal à 16 et un poids moléculaire inférieur à 1500. 8. Utilisation de la composition telle que définie à l'une des revendications 1 à 7, comme lubrifiant. 9. Utilisation de la composition telle que définie à l'une des revendications 1 à 7, comme produit de remplissage de cable à fibres optiques.