專利名稱：聲學(xué)復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲學(xué)復(fù)合材料以及涉及使用聲學(xué)復(fù)合材料以用于提供吸音和傳聲損 耗的方法。
背景技術(shù)：
吸音材料已廣泛用于多種不同的吸音應(yīng)用中。已知的吸音材料包括(例如)基 于纖維的吸音材料(例如包括玻璃纖維、開(kāi)孔聚合物泡沫或纖維材料的吸音材料)以及穿 孔片材。例如，微穿孔膜可在中頻至高頻吸收范圍內(nèi)起作用，在800Hz及以上范圍內(nèi)具 有相對(duì)良好的性能。然而，大多數(shù)吸音材料不能很好地處理傳聲損耗。因此，頻率相對(duì)低的傳聲損 耗通常使用很多物質(zhì)(例如鋼板、鉛、混凝土或石膏板)來(lái)進(jìn)行控制。發(fā)明概述根據(jù)上述情況，我們認(rèn)識(shí)到本領(lǐng)域需要可同時(shí)提供吸音和傳聲損耗、但重量相 對(duì)輕的聲學(xué)解決方案。簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明提供聲學(xué)復(fù)合材料，聲學(xué)復(fù)合材料包括流阻基底，流阻基底 具有結(jié)合到流阻基底主表面的至少一部分的固體隔音材料，其中隔音材料的密度為大于 約lg/cm3，并且聲學(xué)復(fù)合材料的孔隙率在約0.002%和約50%之間。在另一方面，本發(fā)明提供聲學(xué)復(fù)合材料，聲學(xué)復(fù)合材料包括流阻基底，流阻基 底具有采用粘結(jié)劑結(jié)合到流阻基底主表面的至少一部分的固體隔音材料，其中隔音材 料的密度為大于約lg/cm3，并且其中隔音材料和粘結(jié)劑一起覆蓋主表面的約20%和約 99.998%之間。在又一個(gè)方面，本發(fā)明提供聲學(xué)復(fù)合材料，聲學(xué)復(fù)合材料包括流阻基底，流阻 基底包括基底內(nèi)分布的固體隔音材料，其中隔音材料的密度為大于約lg/cm3，并且聲學(xué) 復(fù)合材料的孔隙率在約0.002%和約50%之間。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“流阻基底”包括空氣流阻在約10瑞利和約2000瑞利之間 (根據(jù)ASTM C-522計(jì)算)的基底；當(dāng)提及隔音材料時(shí)，術(shù)語(yǔ)“固體”包括在室溫下為 高度粘稠的并抗變形和/或流動(dòng)的材料(包括(例如)玻璃或浙青)；并且術(shù)語(yǔ)“孔隙 率”意指測(cè)量為表面百分比的聲學(xué)復(fù)合材料表面中所有開(kāi)放或空隙空間(例如孔)的面積測(cè)量。本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料提供吸音和傳聲損耗，且其相對(duì)輕質(zhì)。


圖1示出本發(fā)明中可用的結(jié)構(gòu)化微穿孔膜；圖2A-圖2F示出圖1的示例性結(jié)構(gòu)化膜的大致平面的膜部分上的示例性管狀凸 起沿線A-A截取的橫截面的可能構(gòu)型；圖3示出適于形成本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化膜的示例性設(shè)備的示意圖4為根據(jù)實(shí)例1的本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料的照片；圖5圖解示出根據(jù)實(shí)例1和實(shí)例2的本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料的傳聲損耗數(shù)據(jù)；圖6圖解示出根據(jù)實(shí)例3和實(shí)例4的本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料的傳聲損耗數(shù)據(jù)；圖7圖解示出根據(jù)實(shí)例1和實(shí)例2的本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料的吸收數(shù)據(jù)；圖8圖解示出根據(jù)實(shí)例3和實(shí)例4的本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料的吸收數(shù)據(jù)；圖9圖解示出根據(jù)實(shí)例5-7的本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料的吸收數(shù)據(jù)；圖10圖解示出根據(jù)實(shí)例8的本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料的吸收數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料包括流阻基底。流阻基底的空氣流阻通常在約10瑞利和 約2000瑞利之間(優(yōu)選在約100瑞利和約2000瑞利之間；更優(yōu)選地在約200瑞利和約 1500瑞利之間)。流阻基底可為任何類型的多孔膜或網(wǎng)。流阻基底可包括(例如)熱 塑性聚合物、熱固性聚合物、非織造材料、織造織物、金屬或塑料網(wǎng)、泡沫、箔、紙張 等。在一些實(shí)施例中，流阻基底具有足以提供所需孔隙率的孔或穿孔。流阻基底可為微穿孔膜。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“微穿孔膜”包括任何流阻膜，流 阻膜具有在膜中限定的多個(gè)微穿孔(例如孔或狹縫)。狹縫/孔形狀以及橫截面可以是變 化的。橫截面可為(例如)環(huán)形、正方形、矩形、六邊形等。最大直徑(或最大橫截面 尺寸)為通常小于約1016 μ m(40密耳)(優(yōu)選為小于約635 μ m(25密耳)；更優(yōu)選地為 小于約381“111(15密耳))。用于本發(fā)明的優(yōu)選的微穿孔膜在(例如)美國(guó)專利No.6,617,002 (Wood)和WO 2007/127890中有所公開(kāi)。在一個(gè)實(shí)施例中，微穿孔膜包括，聚合物膜具有一定厚度和在聚合物膜中限定 的多個(gè)微穿孔。微穿孔具有小于膜厚的最窄直徑，和大于最窄直徑的最寬直徑。最窄直 徑可在(例如)從約254μιη(10密耳)至約508μιη(20密耳)或更小的范圍內(nèi)?？仔螤?和橫截面可以是變化的?？讬M截面可(例如)為環(huán)形、正方形、六邊形等。孔優(yōu)選為錐 形的。微穿孔膜可為相對(duì)薄(例如小于約2032μιη(80密耳)或甚至小于約508μιη(20 密耳))且柔性的(例如彎曲剛度為約IO6達(dá)因-厘米至約IO7達(dá)因-厘米或更小)。微穿孔膜可由多種類型的聚合物膜形成，包括(例如)熱固性聚合物，例如交聯(lián) 或硫化的聚合物。制備微穿孔膜的有利方法涉及壓印塑性材料。塑性材料可由塑料形成，例如聚 烯烴、聚酯、尼龍、聚氨酯、聚碳酸酯、聚砜或聚苯乙烯?？商砑尤芜x添加劑。合適的 添加劑包括(但不限于)填充劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、粘著劑、流動(dòng)控制劑、固化率緩聚 齊U、增粘劑(例如硅烷和鈦酸鹽)、輔助劑、抗沖改性劑、可發(fā)微球體、導(dǎo)熱粒子、導(dǎo)電 粒子、二氧化硅、玻璃、粘土、滑石、顏料、著色劑、玻璃珠或氣泡、抗氧化劑、熒光 增白劑、抗微生物劑、表面活性劑、阻燃劑和含氟聚合物。上述添加劑中的一種或多種 可以用于減少所得大致平面的膜部分的重量和/或成本、調(diào)節(jié)粘度或改變大致平面的膜 部分的熱特性或使衍生自添加劑物理特性活 性的物理特性具有一定的范圍，包括電學(xué)特 性、光學(xué)特性、與密度相關(guān)的特性、與液體阻隔或粘合劑粘性相關(guān)的特性。也可使用共 聚物和共混物。
可壓印的塑性材料可接觸具有柱子的工具，柱子被成形并被布置為在塑性材料 中形成孔。可壓印的塑性材料可使用多種不同技術(shù)接觸工具，例如為壓印，包括擠壓壓 印或壓縮模制?？蓧河〉乃苄圆牧峡蔀榻佑|模具的熔化的擠出物的形式，或?yàn)殡S后被加 熱并被設(shè)置成接觸模具的預(yù)成型的薄膜的形式。通常，塑性材料首先通過(guò)將塑性材料加 熱到其軟化點(diǎn)、熔點(diǎn)或聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上而變?yōu)榭蓧河〉臓顟B(tài)?？蓧河〉乃苄?材料隨后接觸柱形工具，可壓印塑料與柱形工具總體上適形。柱形工具通常包括底面， 考慮到擬在材料中形成的孔的所需特性，根據(jù)底面適當(dāng)?shù)剡x擇柱子。例如，柱子的高度 可以與所需的膜厚度相對(duì)應(yīng)，并且柱子的邊緣從最寬直徑到最窄直徑(其小于柱子的高 度)漸縮以便得到錐形的孔。 塑性材料隨后可被硬化，以形成硬化塑料薄膜，硬化塑料薄膜具有與柱子相對(duì) 應(yīng)的孔。塑性材料通常在接觸柱形工具時(shí)硬化。在硬化后，硬化塑料薄膜隨后可從柱形 工具移除。在某些情況下，硬化塑料薄膜可以經(jīng)過(guò)處理以置換任何可能覆蓋或部分覆蓋 孔的表層。也可利用其它用于制備微穿孔膜的方法。例如，可使用激光、針刺、陽(yáng)模/陰 模、加壓流體或通過(guò)本領(lǐng)域已知的其它方法在膜中制備微穿孔。在另一個(gè)實(shí)施例中，微穿孔膜結(jié)構(gòu)化膜，結(jié)構(gòu)化膜沿著薄膜的大致平面的膜部 分的至少一個(gè)主外表面具有管狀凸起，其中管狀凸起中的一個(gè)或多個(gè)包含孔。圖1示出 示例性結(jié)構(gòu)化膜。圖1的示例性結(jié)構(gòu)化膜10包括大致平面的膜部分11和在大致平面的 膜部分11的第一主表面13上方延伸的多個(gè)管狀凸起12。正如以下更詳細(xì)地描述，管狀 凸起12包括孔15，其從第一主表面13上方的第一凸起末端16延伸進(jìn)入或穿過(guò)大致平 面的膜部分11;凸起側(cè)壁18，其圍繞孔15的至少一部分；和凸起長(zhǎng)度L，其從第一凸起 末端16到第一主表面13延伸一段距離。結(jié)構(gòu)化膜包括大致平面的膜部分，例如圖1所示的示例性結(jié)構(gòu)化膜10的大致平 面的膜部分11。大致平面的膜部分具有第一主表面；第二主表面，其與第一主表面 相對(duì)；和膜部分的平均厚度t，其從第一主表面延伸到第二主表面。如本文所用，術(shù)語(yǔ)
“大致平面的膜部分”用來(lái)指結(jié)構(gòu)化膜的部分，該部分圍繞多個(gè)管狀凸起并且使其彼此 分開(kāi)。如圖1和圖2所示，大致平面的膜部分具有平面的膜部分，平面的膜部分具有基 本上小于結(jié)構(gòu)化膜總寬度w或總長(zhǎng)度1的膜部分的平均厚度t。在本發(fā)明中，通過(guò)以下方法確定大致平面的膜部分的“膜部分的平均厚度”(以 t表示)測(cè)量相鄰管狀凸起之間許多位置處的大致平面的膜部分的厚度，得出膜部分厚 度的總數(shù)X;以及計(jì)算X個(gè)膜部分厚度的平均部分厚度。通常，X為大于約3，并且有利 地在從約3到約10的范圍內(nèi)。有利的是，為了使管狀凸起對(duì)測(cè)量的影響最小化，每一個(gè) 測(cè)量在相鄰的管狀凸起之間的大約中途的位置處進(jìn)行。結(jié)構(gòu)化膜的大致平面的膜部分具有膜部分的平均厚度，該膜部分的平均厚度根 據(jù)結(jié)構(gòu)化膜的特定最終用途而有差別。通常，大致平面的膜部分的膜部分的平均厚度為 小于約508微米(μιη)(20密耳)。在一些實(shí)施例中，大致平面的膜部分的膜部分的平 均厚度為從約50.811111(2.0密耳)至約50811111(20密耳)。在其它實(shí)施例中，大致平面 的膜部分的膜部分的平均厚度為從約101.6 μ m(4.0密耳)至約254μιη(10密耳)。在另 一些實(shí)施例中，大致平面的膜部分的膜部分的平均厚度為從約101.6 μ m(4.0密耳)至約152.4口111(6.0密耳)。結(jié)構(gòu)化膜的大致 平面的膜部分可包括一種或多種聚合物材料。合適的聚合物材 料包括(但不限于)聚烯烴，例如聚丙烯和聚乙烯；烯烴共聚物(例如與乙酸乙烯酯的共 聚物)；聚酯，例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯；聚酰胺(尼龍_6 和尼龍-6，6)；聚氨酯；聚丁烯；聚乳酸；聚乙烯醇；聚苯硫醚；聚砜；聚碳酸酯； 聚苯乙烯；液晶聚合物；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；聚丙烯腈；環(huán)狀聚烯烴；或它們的 組合。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，大致平面的膜部分包括聚烯烴，例如聚丙烯、聚乙烯、 或它們的共混物。大致平面的膜部分還可以包括如下所述的一種或多種添加劑。如果存在，大致 平面的膜部分通常包括上述聚合物材料中的任何一種的至少75重量％以及一種或多種添 加劑的高達(dá)約25重量％。有利的是，大致平面的膜部分包括上述聚合物材料中的任何一 種的至少80重量％、更有利地至少85重量％、至少90重量％、至少95重量％以及差不 多100重量％，其中所有重量都是根據(jù)大致平面的膜部分的總重量?？梢詫⒍喾N添加劑加到這樣的聚合物熔體中該聚合物熔體由上述聚合物中的 一種或多種形成，并且被擠出以將添加劑摻入大致平面的膜部分中。通常，根據(jù)結(jié)構(gòu)化 膜的總重量，添加劑的量為小于約25重量％，有利地為高達(dá)約5.0重量％。適合的添加 劑包括(但不限于)添加劑，例如上述的那些。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，大致平面的膜部分包括單層的可熱成形的材料，該單 層形成第一主表面和第二主表面并具有上述膜部分的平均厚度，其中可熱成形的材料包 含上述聚合物和任選添加劑中的一種或多種。在結(jié)構(gòu)化膜的又一個(gè)示例性實(shí)施例中，大 致平面的膜部分包括單層的可熱成形的材料，該單層形成第一主表面和第二主表面并具 有上述膜部分的平均厚度，其中第一主表面和第二主表面被暴露(例如未覆蓋)以便可設(shè) 置和/或可附接到所需的基板。結(jié)構(gòu)化膜還包括在大致平面的膜部分的第一主表面的上方延伸的多個(gè)管狀凸 起，例如，圖1所示的示例性結(jié)構(gòu)化膜10的管狀凸起12。管狀凸起有利地由相同的可熱 成形的組合物形成，相同的可熱成形的組合物用于形成上述大致平面的膜部分。在一個(gè) 所需的實(shí)施例中，大致平面的膜部分和多個(gè)管狀凸起具有連續(xù)的熱成形結(jié)構(gòu)，連續(xù)的熱 成形結(jié)構(gòu)由單種可熱成形的組合物形成，單種可熱成形的組合物包含上述聚合物和任選 添加劑中的一種或多種。在其它所需的實(shí)施例中，大致平面的膜部分和多個(gè)管狀凸起(i)具有連續(xù)熱成形 結(jié)構(gòu)，連續(xù)熱成形結(jié)構(gòu)由單種可熱成形的組合物形成，并且Gi)沒(méi)有后成膜、成凸起取 向。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“后成膜、成凸起取向”用于描述用來(lái)在膜中形成凸起和/或開(kāi) 口的常規(guī)的工藝。這種常規(guī)的工藝包括(但不限于)熱成形步驟，其用于在此前硬化 薄膜結(jié)構(gòu)(例如非熔體薄膜擠出物)中形成凸起；針刺法步驟；或其它薄膜針刺步驟。多個(gè)管狀凸起可以均勻地分布在大致平面的膜部分的第一主表面上或隨機(jī)地分 布在第一主表面上。在一些實(shí)施例中，多個(gè)管狀凸起均勻地分布在大致平面的膜部分的 第一主表面上(并且任選地分布在第二主表面的對(duì)應(yīng)部分上)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)化膜具有多個(gè)管狀凸起，多個(gè)管狀凸起從大致平 面的膜部分延伸，其中一個(gè)或多個(gè)管狀凸起具有ω孔，其從第一主表面上方的第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過(guò)大致平面的膜部分；(ii)凸起側(cè)壁，其圍繞該孔的至少一部分， 該凸起側(cè)壁具有凸起側(cè)壁外表面、凸起側(cè)壁內(nèi)表面和凸起側(cè)壁厚度；和Gii)凸起長(zhǎng)度 L，其從第一凸起末端延伸一段距離到達(dá)第一主表面，其中凸起長(zhǎng)度L與膜部分的平均厚 度t之比為至少約3.5。在另外其它實(shí)施例中，凸起長(zhǎng)度L與膜部分的平均厚度t之比為 從約4.0至約10.0。管狀凸起可以具有基本上類似的凸起長(zhǎng)度，該凸起長(zhǎng)度因薄膜而異，具體取決 于給定結(jié)構(gòu)化膜的最終用途。通常，管狀凸起的凸起長(zhǎng)度L在從約25.4μιη(1密耳)至 約1.27cm(500密耳)的范圍內(nèi)，更通常在從約50.8 μ m(2密耳)至約2.54mm(100密耳) 的范圍內(nèi)，并且甚至更通常在從約508 μ m(20密耳)至約1.02mm(40密耳)的范圍內(nèi)。管狀凸起還可以根據(jù)其凸起孔長(zhǎng)、凸起孔徑和凸起側(cè)壁厚度加以描述，這些尺 寸中的每一個(gè)都可以根據(jù)給定結(jié)構(gòu)化膜的最終用途而有差別。通常，管狀凸起具有 凸起孔長(zhǎng)，其在從約25.4μιη(1密耳)至約1.32(520密耳)的范圍內(nèi)，更通常在從約 50.8 μ m(2密耳)至約2.79mm(110密耳)的范圍內(nèi)，并且甚至更通常在從約508 μ m(20 密耳)至約1.14mm(45密耳)的范圍內(nèi)；凸起孔徑，其在從約25.4 μ m(l密耳)至約 6.35mm (250密耳)的范圍內(nèi)，更通 常在從約25.4 μ m(l密耳)至約2.54mm (100密耳)的 范圍內(nèi)，并且甚至更通常在從約25.4 μ m(l密耳)至約254 μ m(10密耳)的范圍內(nèi)；和 凸起側(cè)壁厚度，其在從約25.4μιη(1密耳)至約508μιη(20密耳)的范圍內(nèi)，更通常在從 約25.411111(1密耳)至約25411111(10密耳)的范圍內(nèi)，并且甚至更通常在從約25.4 μ m(l 密耳)至約127ym(5密耳)的范圍內(nèi)。管狀凸起還可以根據(jù)相對(duì)于上述膜部分的平均厚度t的凸起側(cè)壁厚度加以描述。 在一個(gè)示例性實(shí)施例中，管狀凸起的至少一部分具有凸起側(cè)壁厚度，凸起側(cè)壁厚度等于 或大于大致平面的膜部分的膜部分的平均厚度t。如圖2A-2F所示，管狀凸起可以具有多種形狀和橫截面構(gòu)型。在一些實(shí)施例 中，管狀凸起具有第二凸起末端，第二凸起末端設(shè)置在大致平面的膜部分的第二主表面 下方。在這些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)化膜具有多個(gè)管狀凸起，多個(gè)管狀凸起從大致平面的膜部 分延伸，其中一個(gè)或多個(gè)管狀凸起具有ω孔，其從第一主表面上方的第一凸起末端 延伸進(jìn)入或穿過(guò)大致平面的膜部分；Gi)凸起側(cè)壁，其圍繞孔的至少一部分，凸起側(cè)壁 具有凸起側(cè)壁外表面、凸起側(cè)壁內(nèi)表面、和凸起側(cè)壁厚度；和Gii)末端到末端的凸起長(zhǎng) 度，其從第一凸起末端延伸一段距離到達(dá)第二主表面下方的第二凸起末端。例如，如圖 2A和圖2C-2F所示，示例性管狀凸起12具有第二末端17，第二末端17設(shè)置在大致平面 的膜部分11的第二主表面14下方。在一些實(shí)施例中，其中一個(gè)或多個(gè)管狀凸起具有第二末端，第二末端位于結(jié)構(gòu) 化膜大致平面的膜部分的第二主表面下方，一個(gè)或多個(gè)管狀凸起有利地具有上凸起長(zhǎng) 度，上凸起長(zhǎng)度從第一凸起末端延伸一段距離到達(dá)第一主表面，其中上凸起長(zhǎng)度(例如 凸起長(zhǎng)度L)與膜部分的平均厚度t之比為至少約3.5。更有利的是，上凸起長(zhǎng)度(例如 凸起長(zhǎng)度L)與膜部分的平均厚度t之比為約4.0至約10.0。管狀凸起可以具有凸起側(cè)壁厚度，凸起側(cè)壁厚度沿著凸起長(zhǎng)度(例如凸起長(zhǎng)度L 或末端到末端的凸起長(zhǎng)度)有差別。如圖2A-2F所示，示例性管狀凸起12可以具有凸起 側(cè)壁厚度，凸起側(cè)壁厚度沿著凸起長(zhǎng)度(參見(jiàn)(例如)圖2B)基本上保持恒定或沿著凸起長(zhǎng)度(參見(jiàn)(例如)圖2A和圖2C-2F)而有差別。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)管狀凸起具有第一壁厚，其在靠近第一主表面設(shè)置的凸起基座處；第二壁厚，其在第 一凸起末端處；第三壁厚，其在位于凸起基座和第一凸起末端之間的凸起中間部分處， 其中第一壁厚和第二壁厚為大于第三壁厚(參見(jiàn)(例如)圖2F)。在另一個(gè)示例性實(shí)施例 中，一個(gè)或多個(gè)管狀凸起具有第一壁厚，其在靠近第一主表面設(shè)置的凸起基座處；第 二壁厚，其在第一凸起末端處；第三壁厚，其在位于凸起基座和第一凸起末端之間的凸 起中間部分處，其中第一壁厚和第二壁厚為小于第三壁厚(參見(jiàn)(例如)圖2E)。在結(jié)構(gòu)化膜的又一些示例性實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)管狀凸起具有第一橫截面 積，其在大致平面的膜部分的第一主表面上方；第二橫截面積，其在大致平面的膜部分 內(nèi)；第三橫截面積，其在大致平面的膜部分的第二主表面下方，其中第一橫截面積為小 于第二橫截面積和第三橫截面積(參見(jiàn)(例如)圖2C)。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè) 管狀凸起具有氣泡部分(例如圖2C中所示的氣泡部分19)，氣泡部分與延伸穿過(guò)管狀凸 起的孔(例如孔15)流體連通。在這些實(shí)施例中，氣泡部分可存在于(i)大致平面的膜 部分內(nèi)；Gi)第二主表面下方；或Gii)同時(shí)存在于G)和Gi)所述位置(參見(jiàn)(例如)圖 2C)。在另一些實(shí)施例中，可移除氣泡部分的下部，從而得到從第一凸起末端延伸穿過(guò)結(jié) 構(gòu)化膜到達(dá)第二凸起末端的開(kāi)口。例如，可以通過(guò)沿著圖2C所示虛線B-B切割氣泡部 分19來(lái)移除沿著圖2C所示管狀凸起12第二末端17的氣泡部分19的一部分。應(yīng)該指出的是，管狀凸起可以具有外管狀凸起橫截面構(gòu)型，外管狀凸起橫截面 構(gòu)型根據(jù)所需的橫截面構(gòu)型和用來(lái)形成管狀凸起的模具類型而有差別。例如，管狀凸起 的外管狀凸起橫截面形狀可以為圓形、橢圓形、多邊形、正方形、三角形、六邊形、多 葉形、或它們的任何組合。在結(jié)構(gòu)化膜的其它示例性實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)管狀凸起具有孔(例如孔15)， 孔完全延伸穿過(guò)大致平面的膜部分(需要或不需要移除上述管狀凸起的一部分)。如圖 2A-2B和圖2D-2F所示，示例性管狀凸起12包含孔15，孔15從第一凸起末端16沿著凸 起長(zhǎng)度延伸到第二凸起末端17。如圖2A-2B和圖2D-2F所示，孔15的橫截面積沿著從 第一凸起末端16到第二凸起末端17的凸起長(zhǎng)度可以是變化的(參見(jiàn)(例如)圖2A和圖 2D-2F)或保持基本上恒定的(參見(jiàn)(例如)圖2B)。在一個(gè)所需的實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)化膜具有多個(gè)管狀凸起，多個(gè)管狀凸起從大致平 面的膜部分延伸，其中管狀凸起的至少一部分具有⑴孔，其從第一主表面上方的第一 凸起末端延伸穿過(guò)大致平面的膜部分到達(dá)大致平面的膜部分下方的第二凸起末端，從而 提供穿過(guò)結(jié)構(gòu)化膜的開(kāi)口； Gi)凸起側(cè)壁，其圍繞孔的至少一部分，凸起側(cè)壁具有凸起 側(cè)壁外表面、凸起側(cè)壁內(nèi)表面、和凸起側(cè)壁厚度；和(iii)末端到末端的凸起長(zhǎng)度，其從 第一凸起末端延伸一段距離到達(dá)第二凸起末端。通常，管狀凸起大致垂直于大致平面的膜部分而延伸，如圖2A-2F所示；然 而，管狀凸起相對(duì)于大致平面的膜部分的其它取向在本發(fā)明的范圍內(nèi)。管狀凸起可以沿著結(jié)構(gòu)化膜的大致平面的膜部分的一個(gè)或兩個(gè)主表面存在，并 且管狀凸起密度根據(jù)管狀凸起密度和結(jié)構(gòu)化膜的最終用途而有差別。在一個(gè)示例性實(shí)施 例中，管狀凸起沿著結(jié)構(gòu)化膜大致平面的膜部分的一個(gè)或兩個(gè)主表面存在，并且大致平 面的膜部分外表面區(qū)域中的管狀凸起密度高達(dá)約1000個(gè)凸起/cm2。通常，管狀凸起沿著結(jié)構(gòu)化膜大致平面的膜部分的一個(gè)或兩個(gè)主表面存在，并且大致平面的膜部分外表面區(qū) 域中的管狀凸起密度為約10個(gè)凸起/cm2至約300個(gè)凸起/cm2。在一些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)化膜為液體不可透過(guò)的(例如水不可滲透的)且蒸汽可透 過(guò)的。
一種可用于本發(fā)明的制備結(jié)構(gòu)化膜的方法包括從模中擠出熔體擠出物片材；使 熔體擠出物接觸模具，以便引起熔體擠出物的一部分進(jìn)入位于模具外表面上的多個(gè)孔 中，從而導(dǎo)致ω在模具的一個(gè)或多個(gè)孔內(nèi)的較高氣壓與跟模具相對(duì)的熔體擠出物外表 面上的較低氣壓之間產(chǎn)生氣壓差；以及(ω沿著熔體擠出物表面形成多個(gè)凸起；允許模 具的一個(gè)或多個(gè)孔內(nèi)的空氣沿朝向跟模具相對(duì)的熔體擠出物外表面的方向移動(dòng)，以便 ω降低氣壓差；以及(ω在多個(gè)凸起中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)形成凸起孔；以及冷卻熔體擠出 物和多個(gè)凸起，以形成結(jié)構(gòu)化膜，結(jié)構(gòu)化膜包括大致平面的膜部分，大致平面的膜部分 具有第一主表面和第二主表面以及從至少第一主表面延伸的多個(gè)管狀凸起。在制備結(jié)構(gòu)化膜的上述示例性方法中，使接觸的步驟可以包括夾緊在模具和夾 緊輥之間的熔體擠出物，其中模具包括模具輥。此外，該允許步驟可以包括旋轉(zhuǎn)模具輥 和夾緊輥，以使得夾緊輥不被設(shè)置在與模具相對(duì)的熔體擠出物外表面上方。在制備結(jié)構(gòu) 化膜的示例性方法中的任何者中，可以調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)工藝參數(shù)，從而該允許步驟在管 狀凸起中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)導(dǎo)致凸起孔，以從第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過(guò)大致平面的膜 部分。可調(diào)節(jié)的工藝參數(shù)包括(但不限于)擠出物組成、擠出物溫度、模具溫度、模具 速度、模具孔深、熔體擠出物片材厚度、或它們的任何組合。在制備結(jié)構(gòu)化膜的其它示例性方法中，可以調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)工藝參數(shù)，從而該 允許步驟在一個(gè)或多個(gè)管狀凸起內(nèi)導(dǎo)致凸起孔，該凸起孔從第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿 過(guò)大致平面的膜部分，以便形成與凸起孔流體連通的氣泡部分。在該實(shí)施例中，氣泡部 分可以設(shè)置在G)大致平面的膜部分內(nèi)；Gi)大致平面的膜部分的第二主表面下方； 或(m)同時(shí)設(shè)置在ω和(ω所述位置。可調(diào)節(jié)以形成氣泡部分的工藝參數(shù)包括(但不 限于)擠出物組成、擠出物溫度、模具溫度、模具速度、模具孔深、熔體擠出物片材厚 度、或它們的任何組合。在某些實(shí)施例中，其中氣泡部分在一個(gè)或多個(gè)管狀凸起內(nèi)形成，制備結(jié)構(gòu)化膜 的方法還可以包括打開(kāi)氣泡部分，從而得到完全延伸穿過(guò)管狀凸起中的一個(gè)或多個(gè)的開(kāi) 口。打開(kāi)氣泡部分的步驟可以包括移除氣泡部分的頂端(例如從氣泡部分的下表面切割 頂端)、穿刺氣泡部分(例如用針或其它鋒利物體)、使凸起孔加壓、加熱或火焰處理氣 泡部分的頂端、或上述打開(kāi)步驟的任何組合。在制備結(jié)構(gòu)化膜的其它示例性方法中，調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)工藝參數(shù)，以便該允許 步驟在一個(gè)或多個(gè)管狀凸起內(nèi)導(dǎo)致凸起孔，該凸起孔從第一凸起末端延伸穿過(guò)大致平面 的膜部分，從而得到延伸穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)管狀凸起的開(kāi)口(例如不需要上述打開(kāi)步驟)。 同樣，可調(diào)節(jié)以形成完全延伸穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)管狀凸起的開(kāi)口的工藝參數(shù)包括(但不限 于)擠出物組成、擠出物溫度、模具溫度、模具速度、模具孔深、熔體擠出物片材厚 度、或它們的任何組合。在制備結(jié)構(gòu)化膜的另一些示例性方法中，可以調(diào)節(jié)上述工藝參數(shù)中的一個(gè)或多 個(gè)，以便該允許步驟導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)管狀凸起，該一個(gè)或多個(gè)管狀凸起從結(jié)構(gòu)化膜的第一主表面上方延伸到結(jié)構(gòu)化膜的第二主表面下方。在該實(shí)施例中，該方法還可以包括 在冷卻步驟后，如果需要，則移除結(jié)構(gòu)化膜第二外表面下方的熱成形材料的至少一部 分，從而得到這樣的開(kāi)口，該開(kāi)口從第一主表面上方的第一凸起末端完全延伸穿過(guò)結(jié)構(gòu) 化膜的一個(gè)或多個(gè)管狀凸起到達(dá)第二主表面下方的第二凸起末端。在該實(shí)施例中，該方 法也可以任選包括這樣的步驟其中位于結(jié)構(gòu)化膜第二主表面下方的熱成形材料基本上 全部被移除，以使得結(jié)構(gòu)化膜包括僅沿著結(jié)構(gòu)化膜第一主表面的多個(gè)管狀凸起。在一個(gè)所需的實(shí)施例中，制備結(jié)構(gòu)化膜的方法包括這樣的步驟將熔體擠出物 從模中擠出到在旋轉(zhuǎn)模具輥和旋轉(zhuǎn)夾緊輥之間形成的輥隙中；迫使熔體擠出物的一部分 進(jìn)入位于旋轉(zhuǎn)模具輥中的多個(gè)孔中，從而導(dǎo)致ω旋轉(zhuǎn)模具輥的一個(gè)或多個(gè)孔內(nèi)的較高 氣壓與跟旋轉(zhuǎn)模具輥相對(duì)的熔體擠出物外表面上的較低氣壓之間產(chǎn)生氣壓差；以及( ) 沿著熔體擠出物表面形成多個(gè)凸起；旋轉(zhuǎn)模具輥和夾緊輥，以便允許旋轉(zhuǎn)模具輥的一個(gè) 或多個(gè)孔內(nèi)的空氣沿朝向跟旋轉(zhuǎn)模具輥相對(duì)的熔體擠出物外表面的方向移動(dòng)，以便形成 多個(gè)凸起中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)的凸起孔；以及將熔體擠出物和多個(gè)凸起冷卻到熔體擠出物 和多個(gè)凸起的軟化溫度以下?？梢允褂迷O(shè)備進(jìn)行該示例性方法，例如圖3所示的示例性 設(shè)備30。
如圖3所示，示例性設(shè)備30包括模頭組件31，熔體擠出物32從模頭組件31退 出。熔體擠出物32接著到達(dá)點(diǎn)PA，在該點(diǎn)處，熔體擠出物32從沿箭頭A1所示第一方 向旋轉(zhuǎn)的夾緊輥33和沿箭頭A2所示相反方向旋轉(zhuǎn)的模具輥34之間穿過(guò)。在點(diǎn)Pa處， 夾緊輥33迫使一部分熔體擠出物32進(jìn)入模具輥34外表面39內(nèi)的孔(未示出)中。夾 緊輥33的外表面38通常是光滑的，并且可選地被涂覆剝離材料(例如有機(jī)硅或PTFE)。 當(dāng)熔體擠出物32因夾緊輥33的外表面38施加的力而填充模具輥34的外表面39中的孔 (未示出)時(shí)，各個(gè)孔(未示出)內(nèi)的氣壓增加，從而在各個(gè)孔(未示出)內(nèi)較高氣壓和 與模具輥34相對(duì)的熔體擠出物32外表面36上的較低氣壓之間形成氣壓差。當(dāng)夾緊輥33和模具輥34旋轉(zhuǎn)時(shí)，夾緊輥33的外表面38偏離熔體擠出物32的 外表面36，這使得各個(gè)孔(未示出)內(nèi)的空氣穿過(guò)各個(gè)孔(未示出)內(nèi)的熔體擠出物朝熔 體擠出物32的外表面36( S卩，朝低氣壓)移動(dòng)。在點(diǎn)Pb附近，模具輥34外表面39的 各個(gè)孔(未示出)內(nèi)的熔體擠出物開(kāi)始硬化。據(jù)信，與模具輥34外表面39和各個(gè)孔側(cè) 壁表面相鄰的熔體擠出物在各個(gè)孔中央位置中熔體擠出物的中部硬化之前硬化。當(dāng)熔體 擠出物32沿模具輥34的外表面39從點(diǎn)Pb移動(dòng)到點(diǎn)Pc時(shí)，上述空氣移動(dòng)引起孔在熔體 擠出物內(nèi)形成，從而快速地朝熔體擠出物32的外表面36移動(dòng)。如上所述，空氣移動(dòng)可 以導(dǎo)致(i)孔延伸進(jìn)入或穿過(guò)熔體擠出物32的大致平面的膜部分；(ii)氣泡在熔體擠出 物32的大致平面的膜部分內(nèi)或下方形成；(iii)孔完全延伸穿過(guò)熔體擠出物32的大致平面 的膜部分；Gv)第二凸起末端在熔體擠出物32的大致平面的膜部分的第二主表面下方； 或(ν)在(i)至Gv)中所述結(jié)果的任何組合。在點(diǎn)Pc附近，此處形成的熔體擠出物32和管狀凸起12基本上被硬化。當(dāng)熔體 擠出物32以及其中的管狀凸起12沿模具輥34的外表面39移動(dòng)時(shí)，基本上硬化的熔體擠 出物32的外表面36接觸沿箭頭A3所示方向旋轉(zhuǎn)的出料輥33的外表面40。在點(diǎn)Pd處， 基本上硬化的熔體擠出物32脫離模具輥34的外表面39并且沿出料輥33的外表面40按 箭頭A4所示方向前進(jìn)，從而導(dǎo)致其內(nèi)具有管狀凸起12的結(jié)構(gòu)化膜37。
本發(fā)明所公開(kāi)的制備本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化膜的示例性方法可以用來(lái)形成包括任何上 述聚合物材料和任選添加劑的結(jié)構(gòu)化膜。通常，熱成形方法步驟涉及在從約120°C至約 370°C范圍內(nèi)的熔體擠出溫度下擠出成膜可熱成形的材料的熔體。本發(fā)明所公開(kāi)的制備本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化膜的方法可制備孔深/孔徑比相對(duì)大的結(jié) 構(gòu)化膜。例如，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，本發(fā)明所公開(kāi)的方法能夠制備結(jié)構(gòu)化膜，其中 管狀凸起的至少一部分的凸起孔長(zhǎng)與凸起孔徑之比為至少約1 1。在其它示例性實(shí)施例 中，本發(fā)明所公開(kāi)的方法能夠制備結(jié)構(gòu)化膜，其中管狀凸起的至少一部分凸起孔長(zhǎng)與凸 起孔徑之比為至少約31以及差不多51和更高。此外，提供相對(duì)較薄的大致平面的膜部分的能力允許膜的基重較低，這在關(guān)注 重量的應(yīng)用中可為有利的。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化膜的基重較低也轉(zhuǎn)化為原材料用量較少和制 備成本較低。本發(fā)明所公開(kāi)的方法能夠制備這樣的結(jié)構(gòu)化膜其中管狀凸起的至少一部 分的凸起孔長(zhǎng)與膜部分的平均厚度之比為至少約1.1 1，并且在一些實(shí)施例中，凸起孔 長(zhǎng)與膜部分的平均厚度之比為至少約5 1，并且在一些實(shí)施例中，凸起孔長(zhǎng)與膜部分的 平均厚度之比為至少約10 1或更高。 本發(fā)明所公開(kāi)的制備結(jié)構(gòu)化膜的方法可以利用模具，以便制備具有如上述凸起 長(zhǎng)度L的管狀凸起。例如，合適的模具在模具外表面中可以具有多個(gè)孔，其中孔的模具 平均孔深為高達(dá)約1.5cm(588密耳)。在其它實(shí)施例中，合適的模具的孔的平均模具孔深 可以為約27.9 4 111(1.1密耳)至約3.0111111(117密耳)，并且在其它實(shí)施例中，平均模具孔 深為約747 μ m (29.4密耳)至約1.5mm (58.8密耳)。合適的模具在其內(nèi)也可以具有孔，其中孔具有一個(gè)或多個(gè)孔橫截面形狀，以便 形成具有所需的橫截面形狀的管狀凸起。合適的孔橫截面形狀包括(但不限于)圓形、 橢圓形、多邊形、正方形、三角形、六邊形、多葉形、或它們的任何組合。另外，合適的模具可以具有沿模具的外表面(例如在模具輥54的外表面59中) 的任何所需的孔密度。例如，模具的孔密度可為高達(dá)約1000個(gè)孔/cm2的模具外表面積。 通常，模具的孔密度在從約10個(gè)孔/cm2至約300個(gè)孔/cm2的范圍內(nèi)的模具外表面積。本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料包括隔音材料。隔音材料將頻率吸收轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低頻率范 圍并且也形成增加的傳聲損耗。在一些實(shí)施例中，流阻基底具有結(jié)合到其主表面中至少 一個(gè)的至少一部分的隔音材料。在一些實(shí)施例中，隔音材料結(jié)合到流阻基底的兩個(gè)主表 面。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“結(jié)合”包括將隔音材料聲耦合(即，接合及固定)到基底的化 學(xué)和機(jī)械方式。在其它實(shí)施例中，隔音材料分布在流阻基底內(nèi)(即，隔音材料在膜“的 內(nèi)部”)。在本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料中使用的隔音材料的密度為大于約lg/cm3(優(yōu)選大于 約2g/cm3 ；更優(yōu)選大于約4g/cm3)。合適的隔音材料包括(例如)金屬、金屬合金、金 屬氧化物、玻璃、硅酸鹽、礦物、硫化物、粘土、浙青、碳酸鈣、硫酸鋇、裝填聚合物寸寸。隔音材料可為任何可用的形式。例如，隔音材料可為粒子、顆粒或小珠。在聲 學(xué)復(fù)合材料中，其中隔音材料在流阻基底表面上，隔音材料也可(例如)為包含孔的物質(zhì) 連續(xù)層(即，“鄰接層”)，例如包含孔的金屬箔。優(yōu)選的是，隔音材料選自金屬粒子、 玻璃粒子以及它們的組合；更優(yōu)選地，隔音材料為鋼粒子或玻璃粒子。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，隔音材料為包含聚合物的層，例如為三元乙丙橡膠 (EPDM)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)、或用密度比聚合物高的粒子填充的烯烴基聚合物。合 適的填料粒子可包括上述作為合適隔音材料的材料中的任何者。填料粒子的密度為大于 約lg/cm3 (優(yōu)選的是，大于約2g/cm3 ；更優(yōu)選地大于約4g/cm3)。優(yōu)選的填料粒子的實(shí) 例包括碳酸鈣、硫酸鋇以及其它密度為大于約lg/cm3的礦物基粒子。具有填料粒子的聚 合物的密度通常為從約0.151b/ft2至約1.51b/ft2。 隔音材料層(包括(但不限于)包含填料粒子的聚合物隔音材料層)可包含孔或 穿孔?？谆虼┛卓蔀槿魏涡螤畹?，但優(yōu)選相對(duì)圓形的。優(yōu)選的是，其直徑為從約3mm 至約20mm，且直徑大于上述平面的微穿孔膜約10至約300倍。此隔音材料層的孔隙率 或開(kāi)口面積百分比通常在從約10%至約60%的范圍內(nèi)。通過(guò)將孔或穿孔添加到隔音材料 層，其基重可減少(例如)約10%至約50%。被稱為“漏式阻隔”的聲學(xué)復(fù)合材料可通過(guò)將上述包含孔或穿孔的隔音材料層 結(jié)合(例如層合)到流阻基底而制成。通過(guò)改變隔音材料層的孔隙率，聲學(xué)復(fù)合材料的 總孔隙率可以是變化的。因此，聲學(xué)復(fù)合材料的孔隙率為隔音材料孔隙率乘以流阻基底 孔隙率的函數(shù)。優(yōu)選的是，漏式阻隔的聲學(xué)復(fù)合材料的孔隙率為約0.06%至約50% (更 優(yōu)選地為約0.06%至約30%，甚至更優(yōu)選地為約0.06%至約10% )。當(dāng)設(shè)計(jì)用于特定應(yīng)用的聲學(xué)復(fù)合材料時(shí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可使用已知質(zhì)量定 律原理來(lái)選擇適當(dāng)?shù)母粢舨牧?。隔音材料可使用任何合適的粘結(jié)劑結(jié)合到流阻基底。合適的粘結(jié)劑的實(shí)例包括 熱塑性樹(shù)脂，例如乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯和聚(乙基甲基丙烯)酸；固化為非粘性 狀態(tài)的丙烯酸類壓敏粘合劑；以及具有發(fā)粘狀態(tài)的熱固性粘結(jié)劑，例如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛 樹(shù)脂和聚氨酯。優(yōu)選的是，粘結(jié)劑是環(huán)氧粘結(jié)劑。粘結(jié)劑通常由固化性粘結(jié)劑前體制備。固化性粘結(jié)劑前體可包括有機(jī)熱固性材 料和/或熱塑性材料，但這不是必要條件。優(yōu)選的是，粘結(jié)劑前體能夠通過(guò)輻射能或熱 能固化。輻射能源包括電子束能、紫外光、可見(jiàn)光和激光。如果使用紫外或可見(jiàn)光，則 可以使用光引發(fā)劑?？捎玫臒峁绦怨袒哉辰Y(jié)劑前體包括(例如)酚醛樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、共聚酯樹(shù) 月旨、聚氨酯樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、以及它們的混合物。可用的溫度活化熱固性粘結(jié)劑前體 包括含甲醛的樹(shù)脂，例如苯酚甲醛、酚醛清漆(優(yōu)選的是，具有添加的交聯(lián)劑的那些)、 酚醛塑料以及氨基塑料。不飽和聚酯樹(shù)脂；乙烯基酯樹(shù)脂；烷基樹(shù)脂；烯丙基樹(shù)脂；呋 喃樹(shù)脂；環(huán)氧樹(shù)脂；聚氨酯；氰酸鹽酯；以及聚酰亞胺。能夠通過(guò)輻射能被固化的可用 粘結(jié)劑前體包括丙烯酸酯化聚氨酯、丙烯酸改性環(huán)氧樹(shù)脂、烯鍵式不飽和化合物、具有 丙烯酸酯側(cè)基的氨基塑料衍生物、乙烯基醚、環(huán)氧樹(shù)脂以及它們的組合?？捎脽崴苄怨袒哉辰Y(jié)劑前體包括聚烯烴樹(shù)脂，例如聚乙烯和聚丙烯；聚酯和 共聚酯樹(shù)脂；乙烯基樹(shù)脂，例如聚氯乙烯和氯乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物；聚乙烯醇 縮丁醛；醋酸纖維素；丙烯酸類樹(shù)脂，包括聚丙烯酸類和丙烯酸類共聚物，例如丙烯 腈-苯乙烯共聚物；以及聚酰胺、共聚酰胺以及它們的組合。隔音材料可與粘結(jié)劑(或粘結(jié)劑前體)混合，并且隨后添加到流阻基底的表面。 或者，粘結(jié)劑(或粘結(jié)劑前體)可首先涂布到流阻基底上，并且隨后聲學(xué)材料可添加到被涂布基底。在任一種情況下，粘結(jié)劑可按任何所需圖案(例如圓點(diǎn)或條紋圖案)而圖案 化。圖案可(例如)通過(guò)將粘結(jié)劑(或粘結(jié)劑前體)穿過(guò)模版孔或網(wǎng)版涂布而獲得。粘 結(jié)劑(或粘結(jié)劑前體)也可使用旋轉(zhuǎn)網(wǎng)版印刷、輥涂、模具涂布、機(jī)械布置凝聚物或通過(guò) 任何本領(lǐng)域已知的方式而涂布到流阻基底上。通常，隔音材料和粘結(jié)劑一起覆蓋流阻基 底主表面的約20%和約99.98%之間(優(yōu)選在約20%和約99.5%之間)。在實(shí)施例中，其中隔音材料分布在流阻基底內(nèi)，可以擠壓、壓延和/或按壓包 含隔音材料的聚合物材料。美國(guó)專利No.4,486,200 (Heyer等人)的方法也可用于制備帶 有阻隔材料分布在流阻基底內(nèi)的聲學(xué)復(fù)合材料。本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料的孔隙率通常在 約0.002%和約50%之間(優(yōu)選在約0.5%和約50%之間；更優(yōu)選地在約0.5%和約15% 之間)。聲學(xué)復(fù)合材料的孔隙率是裸露的流阻基底的孔隙率以及粘結(jié)劑和隔音材料的覆蓋 率這兩者的函數(shù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道，當(dāng)設(shè)計(jì)聲學(xué)復(fù)合材料或聲學(xué)復(fù)合材料系統(tǒng)時(shí)必須 考慮到多種變量?？捎绊懳艉蛡髀晸p耗的關(guān)鍵變量包括聲學(xué)膜的質(zhì)量以及穿孔膜的流 阻。膜的流阻或孔隙率對(duì)聲 學(xué)系統(tǒng)的吸收特性具有最大的影響。系統(tǒng)的質(zhì)量對(duì)傳聲損耗 具有最大的影響。通常，隨著孔徑/孔隙率增加(并由此流阻降低)，吸收曲線將偏移到 較高頻率吸收并加寬頻率范圍。隨著孔徑/孔隙率降低(并由此流阻增加)，吸收曲線將 偏移到較低頻率吸收以及較窄的頻率吸收范圍。傳聲損耗直接受質(zhì)量定律影響。傳聲損 耗隨著膜質(zhì)量增加而增加。當(dāng)系統(tǒng)的質(zhì)量增加時(shí)，質(zhì)量也將通過(guò)將吸收曲線偏移到較低 頻率而影響吸收。當(dāng)設(shè)計(jì)聲學(xué)復(fù)合材料或聲學(xué)復(fù)合材料系統(tǒng)時(shí)，選擇的材料也可以影響非聲學(xué)性 質(zhì)。根據(jù)所選的材料，本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料可提供以下性質(zhì)中的一種或多種無(wú)線電 頻率、熱傳遞、熱反射、傳導(dǎo)性(電、熱或光)、不傳導(dǎo)性(電、熱或光)、電磁波、光 反射或光透射、阻燃性、柔韌性、或可拉伸性。本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料可包括一層或多層可選層。合適的附加層包括(但不限 于)織物層(例如織造材料、非織造材料和針織織物)；紙層；含色層(例如印刷層)； 亞微米纖維層，例如美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.60/728,230中所公開(kāi)的那些；泡沫；粒子 層；金屬薄片層；膜；裝飾織物層；隔膜(即，具有控制的滲透性的膜，例如，滲析 膜、反滲透膜等)；結(jié)網(wǎng)；網(wǎng)片；布線及管網(wǎng)；或它們的組合。在本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料的實(shí)施例中，其中流阻基底包括管狀凸起，一層或多 層附加層可以在下述情況下存在ω在管狀凸起末端上和/或接觸管狀凸起末端(例如 第一凸起末端)，管狀凸起末端在結(jié)構(gòu)化膜的大致平面的膜部分的第一主表面上方延伸； ( )在管狀凸起末端上和/或接觸管狀凸起末端(例如第二凸起末端)，管狀凸起末端在 結(jié)構(gòu)化膜的大致平面的膜部分的第二主表面下方延伸；Gii)在大致平面的膜部分的第二 主表面上和/或接觸大致平面的膜部分的第二主表面(例如第二主表面)；(iV)在ω和 ( )兩者所述的情況下；或(ν)在ω和Gii)兩者所述的情況下。本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料可設(shè)置在反射表面附近，以限定兩者間的腔體。腔體可 純粹為空氣間隙，或其可包括(例如)非織造材料。腔體的深度通常取決于在其中將要 使用的聲學(xué)復(fù)合材料的頻率范圍。例如，增加腔體深度會(huì)將吸收的頻率曲線偏移到較低 頻率。但通常腔體的深度將在從約0.3cm(l/8英寸)至約15cm(6英寸)(優(yōu)選的是在約0.3cm(1/8英寸)至約2.5cm(1英寸))的范圍內(nèi)。聲學(xué)復(fù)合材料可以多種方法 設(shè)置在反射表面附近。例如，聲學(xué)復(fù)合材料可附接 到包括反射表面的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，聲學(xué)復(fù)合材料可附接在其邊緣和/或其內(nèi)部 上。聲學(xué)復(fù)合材料也可類似于布簾一樣從反射表面附近的結(jié)構(gòu)上懸掛。間隔結(jié)構(gòu)(例如 蜂窩狀結(jié)構(gòu))可設(shè)置在聲學(xué)復(fù)合材料和反射表面之間。反射表面可為(例如)機(jī)動(dòng)車的表面(例如機(jī)動(dòng)車引擎蓋、儀表板、或底盤下腹 部表面)、壁或頂篷或建筑、窗口等。反射表面也可為金屬板或背襯膜。對(duì)于一些應(yīng)用(例如為機(jī)動(dòng)車地毯應(yīng)用)而言，可提供聲學(xué)復(fù)合材料作為包括 毯層、聲學(xué)復(fù)合材料和非織造層的分層構(gòu)造的一部分。優(yōu)選的是，非織造層包括長(zhǎng)彈毛 (例如由織物碎屑或碎布制成的纖維材料)。分層構(gòu)造還可包括金屬板。通常金屬板為 機(jī)動(dòng)車的整體部分。此類分層構(gòu)造在相對(duì)輕質(zhì)系統(tǒng)中提供優(yōu)良的聲學(xué)性能。本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料(以及包含聲學(xué)復(fù)合材料的系統(tǒng))可用于多種應(yīng)用中。它 們尤其可用于聲學(xué)應(yīng)用，例如吸音和隔音應(yīng)用中。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，使用聲學(xué)復(fù) 合材料的方法包括用于在一定區(qū)域中提供吸音和傳聲損耗的方法，其中該方法包括采用 本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料圍繞該區(qū)域的至少一部分。對(duì)于在從約500Hz(優(yōu)選從約400Hz、 更優(yōu)選從約250Hz、最優(yōu)選從約100Hz)至約4000Hz的范圍內(nèi)的頻率，聲學(xué)復(fù)合材料可提 供的吸音率為約50%或更多。對(duì)于在從約500Hz(優(yōu)選從約400Hz、更優(yōu)選從約250Hz、 最優(yōu)選從約100Hz)至約4000Hz的范圍內(nèi)的頻率，聲學(xué)復(fù)合材料也可提供的傳聲損耗在 從約3dB至約30dB的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，整個(gè)區(qū)域可以被聲學(xué)復(fù)合材料單獨(dú)圍繞或被聲學(xué)復(fù)合材料與 一個(gè)或多個(gè)上述可選層相結(jié)合圍繞。圍繞一定區(qū)域的步驟可以包括將聲學(xué)復(fù)合材料設(shè)置在該區(qū)域的至少一部分上 方。在一些實(shí)施例中，圍繞步驟可以包括將聲學(xué)復(fù)合材料或復(fù)合材料系統(tǒng)設(shè)置在該區(qū)域 的至少一部分上方。圍繞步驟還可以包括的步驟為將聲學(xué)復(fù)合材料或復(fù)合材料系統(tǒng)附接 到基底。上述附接方法中的任何者都可以用于將聲學(xué)復(fù)合材料或復(fù)合材料系統(tǒng)附接到給 定的基底。合適的基底可以包括(但不限于)建筑的壁、建筑的頂篷、用來(lái)形成建筑的 壁或頂篷的建筑材料、金屬薄片、玻璃基板、門、窗、車輛元件、機(jī)械元件、電子裝置 (例如打印機(jī)、硬盤驅(qū)動(dòng)等)或器具元件。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，使用聲學(xué)復(fù)合材料的方法包括用于用于在發(fā)聲物體 和一定區(qū)域之間提供吸音和傳聲損耗的方法。在該示例性方法中，該方法可以包括在發(fā) 聲物體和該區(qū)域之間提供聲學(xué)復(fù)合材料。對(duì)于在從約500Hz (優(yōu)選從約400Hz、更優(yōu)選從 約250Hz、最優(yōu)選從約100Hz)至約4000Hz的范圍內(nèi)的頻率，聲學(xué)復(fù)合材料可提供的吸音 率為約50%或更多。對(duì)于從約500Hz (優(yōu)選從約400Hz、更優(yōu)選從約250Hz、最優(yōu)選從約 100Hz)至約4000Hz的范圍內(nèi)的頻率，聲學(xué)復(fù)合材料也可提供的傳聲損耗在從約3dB至約 30dB的范圍內(nèi)。發(fā)聲物體可以為發(fā)出聲音的任何物體，包括(但不限于)車輛電動(dòng)機(jī)、一臺(tái)機(jī) 器、器具電動(dòng)機(jī)或其它移動(dòng)元件、電子裝置(例如電視)、動(dòng)物等。使用本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料的上述示例性方法中的任一者中的區(qū)域可以為這樣 的任何區(qū)域其中聲音被吸收和/或被限制。合適的區(qū)域可以包括(但不限于)房間內(nèi)部；車輛內(nèi)部或其它位置；一臺(tái)機(jī)器；器具；辦公區(qū)或工業(yè)區(qū)的單獨(dú)減音區(qū)域；錄音或 復(fù)制區(qū)域；劇院或音樂(lè)廳內(nèi)部；聲音會(huì)造成危害的消聲、分析或?qū)嶒?yàn)室或廳；以及用來(lái) 隔離和/或保護(hù)耳朵免受噪音損傷的耳罩或耳套。本發(fā)明的聲學(xué)復(fù)合材料也可以用作地毯系統(tǒng)中的阻膜層。在該實(shí)施例中，一個(gè) 或多個(gè)織物層被附接到聲學(xué)復(fù)合材料的每一側(cè)，以形成層合物。^M本發(fā)明的對(duì)象和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)以下實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明，但在這些實(shí)例中列舉的具體 材料及其數(shù)量以及其它條件和細(xì)節(jié)不應(yīng)當(dāng)被理解成是對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限制。割列1和實(shí)例2 n有不銹鋼珠(割列1)朱(割列2)材料1.微穿孔膜，厚度為20密耳(或0.51mm)，沖孔微穿孔(780個(gè)孔/英寸3) (121 孔/厘米3))的平均孔徑為5密耳(或0.13mm)，大致如美國(guó)專利No.6,617,002 (Wood)中 所述制成。2.環(huán)氧樹(shù)月旨(Scotch-Weld, DP 100 Fast Cure,可得自 3M 公司((St.Paul， Minnesota)), 50cc/ 包3.珠，用作填料不銹鋼珠，直徑8密耳(或0.2mm)，玻璃珠3密耳(或 0.075mm)。4.不銹鋼網(wǎng)，厚度為30密耳(0.76mm)，孔徑為1.63mm，孔密度為74個(gè)孔/平
方英寸。5.丙酮，溶劑等級(jí)步驟作為基底的微穿孔膜用1 %的環(huán)氧樹(shù)脂(Scotch-Weld DP 100)溶液在丙酮溶液中 進(jìn)行預(yù)處理。然后該膜在通氣罩中室溫干燥4小時(shí)。將17.8cm(7英寸)X 17.8cm(7英 寸)的預(yù)處理膜放置在平坦表面上，然后用脫模劑(RocketRelease，E302, Stoner, Inc. (Quarryville, PA))處理過(guò)的金屬網(wǎng)覆蓋。將18g重的環(huán)氧樹(shù)脂混合物混合，并將140g 的不銹鋼珠(或80g的玻璃珠)混合到該環(huán)氧樹(shù)脂中?；旌现螅杆賹⑺玫幕旌衔?倒在金屬網(wǎng)上，并使用刮刀將多余部分移除。倒完混合物之后，立即將金屬網(wǎng)從基底移 除。在任何進(jìn)一步處理之前，將其上印制有金屬/環(huán)氧樹(shù)脂的膜進(jìn)一步在室溫下固化2 小時(shí)。所得的實(shí)例1的聲學(xué)復(fù)合材料以5倍率在圖4中示出?；诓Ａе橹亓吭黾?22g/m2基于鋼珠重量增加1899g/m23禾Pt例4 H有不銹|_朱(3)( 4)的阻抗件非織造稀 松布材料1.非織造稀松布，聚丙烯(1.5盎司/平方碼)SMS，由Kimberly-Clark紡粘。氣
流阻力為17瑞利。2.環(huán)氧樹(shù)脂(Scotch-Weld，DP 100 Fast Cure)，50cc/ 包3.珠，用作填料不銹鋼珠，直徑8密耳(或0.2mm)，玻璃珠3密耳(或 0.075mm)。
4.不銹鋼網(wǎng)，厚度為30密耳(0.76mm)，孔徑為1.63mm、孔密度為74個(gè)孔/平 方英寸。步驟將17.8cm(7英寸)X 17.8cm(7英寸)阻抗性稀松布樣品鋪放在平坦表面上，然后用脫模劑(Rocket Release，E302)處理過(guò)的金屬網(wǎng)覆蓋。將18g重的環(huán)氧樹(shù)脂混合物 混合，并將140g的不銹鋼珠(或80g的玻璃珠)混合到該環(huán)氧樹(shù)脂中?；旌现螅杆?將所得的混合物倒在金屬網(wǎng)上，并使用刮刀將多余部分移除。倒完混合物之后，立即將 金屬網(wǎng)從基底移除。在任何進(jìn)一步處理之前，將其上印制有金屬/環(huán)氧樹(shù)脂的膜進(jìn)一步 在室溫下固化2小時(shí)?；诓Ａе橹亓吭黾?91g/m2基于鋼珠重量增加1793g/m2實(shí)例5-7 用EPDM橡膠層合的微穿孔膜材料1.微穿孔膜，厚度為0.51mm，平均孔徑為0.13mm，如美國(guó)專利No.6,617,002中 所述制成。2.EPDM (三元乙丙)橡膠片，厚度為3.4mm，基重為大約4200_4300g/m2。3.壓敏噴霧粘合劑，3M Super77 或 3M Hi-Strength 9O。4.不銹鋼片材(0.305mX0.610mX0.006m)δ.鋼塊重量(9.07kg)步驟從EPDM橡膠片以及另外從微穿孔膜上切割直徑為120_的圓片。然后使用 鋼尺模從EPDM橡膠片中沖出實(shí)例5的孔徑為12.7mm(實(shí)例6的孔徑為19.05mm，實(shí)例 7的孔徑為6.35mm)的孔。實(shí)例5的孔數(shù)為12個(gè)孔(實(shí)例6的孔數(shù)為6個(gè)孔，實(shí)例7的 孔數(shù)為40個(gè)孔)，且這些孔對(duì)稱分布在中心周圍，并分布在直徑為120mm的EPDM橡膠 圈的IOOmm直徑的區(qū)域內(nèi)。所得的實(shí)例5的孔隙率為大約0.07%。所得的實(shí)例6的孔 隙率為大約0.08%。所得的實(shí)例7的孔隙率為大約0.06%。然后采用噴霧粘合劑噴涂帶 孔的EPDM圓片。將微穿孔膜迅速設(shè)置在EPDM橡膠層的頂部上。然后，將微穿孔膜 和具有壓敏粘合劑的EPDM橡膠放置在兩塊不銹鋼片材之間，然后將重塊(大約9.07kg) 放置在不銹鋼片材頂部上5小時(shí)以上。實(shí)例8:用條帶層合的微穿孔膜材料1.微穿孔膜，厚度為0.51mm，平均孔徑為0.13mm的孔，如美國(guó)專利 No.6,617,002中所述制成2.在一側(cè)上具有壓敏粘合劑的箱體密封帶，3M Scotch 355步驟從微穿孔膜上切割直徑為120_的圓片。然后，將大約3-4條箱體密封帶施加 到微穿孔膜上，以覆蓋微穿孔膜的大多數(shù)面積，覆蓋的面積為大約99.998%。將壓敏側(cè) 緊靠微穿孔膜表面設(shè)置。將孔隙率為大約0.002%朝直徑為IOOmm的圓片區(qū)域最里面的 中心設(shè)置。
聲學(xué)測(cè)試在實(shí)例1-8的樣品以及沒(méi)有隔音材料的微穿孔膜和阻抗性稀松布樣品(比較例 1和比較例2)上進(jìn)行吸音測(cè)試。利用采用64平方毫米管的Brael & Kjaer(Norcross， Georgia) Model 6205阻抗管試驗(yàn)器。試驗(yàn)根據(jù)ASTM Document #5285進(jìn)行。阻抗管試驗(yàn) 結(jié)果在圖5-10中示出。在不脫離本發(fā)明的范 圍和精神的前提下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是可 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和更改。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并非意圖受上文所示的示例性實(shí)施例 和實(shí)例的不當(dāng)限制，并且這種實(shí)例和實(shí)施例僅以舉例的方式提出，而且本發(fā)明的范圍旨 在僅受下文所示的權(quán)利要求書的限制。
權(quán)利要求
1.一種聲學(xué)復(fù)合材料，其包括流阻基底，所述流阻基底具有固體隔音材料，所述固體隔音材料結(jié)合到所述流阻基 底的主表面的至少一部分；其中所述隔音材料的密度為大于約lg/cm3，并且所述聲學(xué)復(fù) 合材料的孔隙率在約0.002%和約50%之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述聲學(xué)復(fù)合材料的孔隙率在約0.5% 和約50%之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述聲學(xué)復(fù)合材料的孔隙率在約0.5% 和約15%之間。
4.一種聲學(xué)復(fù)合材料，其包括流阻基底，所述流阻基底具有固體隔音材料，所述固體隔音材料采用粘結(jié)劑結(jié)合到 所述流阻基底的主表面的至少一部分；其中所述隔音材料的密度為大于約lg/cm3，并且 其中所述隔音材料和所述粘結(jié)劑一起覆蓋所述主表面的約20%和約99.998%之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述隔音材料和所述粘結(jié)劑一起覆蓋所 述主表面的約20%和約99.5%之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述流阻基底包括非織造材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述流阻基底為微穿孔膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述流阻基底為聚合物微穿孔膜，所述 聚合物微穿孔膜包含多個(gè)微穿孔，其中所述微穿孔各自具有小于所述膜厚的最窄直徑， 和大于所述最窄直徑的最寬直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述流阻基底為微穿孔膜，所述微穿孔 膜包括大致平面的膜部分，所述大致平面的膜部分具有第一主表面、第二主表面、和膜部 分的平均厚度；和多個(gè)管狀凸起，所述多個(gè)管狀凸起從所述大致平面的膜部分延伸，其中一個(gè)或多個(gè) 管狀凸起包含孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述管狀凸起中的一個(gè)或多個(gè)包括 ω孔，所述孔從所述第一主表面上方的第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過(guò)所述大致平面的膜部分；( )凸起側(cè)壁，所述凸起側(cè)壁圍繞所述孔的至少一部分，所述凸起側(cè)壁具有凸起側(cè)壁 外表面、凸起側(cè)壁內(nèi)表面和凸起側(cè)壁厚度；和(iii)凸起長(zhǎng)度，所述凸起長(zhǎng)度從所述第一凸起末端延伸一段距離到達(dá)所述第一主表 面，其中所述凸起長(zhǎng)度與所述膜部分的平均厚度之比為至少約3.5。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述大致平面的膜部分包括可熱成形 的材料，并且所述管狀凸起中的一個(gè)或多個(gè)包括(i)孔，所述孔從所述第一主表面上方的第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過(guò)所述大致平面 的膜部分，(ii)凸起側(cè)壁，所述凸起側(cè)壁圍繞所述孔的至少一部分，所述凸起側(cè)壁包含所述可熱 成形的材料并且具有凸起側(cè)壁外表面、凸起側(cè)壁內(nèi)表面和凸起側(cè)壁厚度，和(iii)末端到末端凸起長(zhǎng)度，所述末端到末端凸起長(zhǎng)度從所述第一凸起末端延伸一段 距離到達(dá)所述第二主表面下方的第二凸起末端。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述大致平面的膜部分包括可熱成形 的材料，并且其中所述管狀凸起的至少一部分包括ω孔，所述孔從所述第一主表面上方的第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過(guò)所述大致平面 的膜部分到達(dá)所述大致平面的膜部分下方的第二凸起末端，從而提供穿過(guò)所述結(jié)構(gòu)化膜 的開(kāi)口 ；(ii)凸起側(cè)壁，所述凸起側(cè)壁圍繞所述孔的至少一部分，所述凸起側(cè)壁包含所述可熱 成形的材料并且具有凸起側(cè)壁外表面、凸起側(cè)壁內(nèi)表面和凸起側(cè)壁厚度，和(iii)末端到末端凸起長(zhǎng)度，所述末端到末端凸起長(zhǎng)度從所述第一凸起末端延伸一段 距離到達(dá)所述第二凸起末端。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述流阻基底為液體不可 透過(guò)的以及蒸汽可透過(guò)的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述隔音材料包括粒子， 所述粒子選自金屬粒子、玻璃粒子以及它們的組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述隔音材料包括鋼粒子。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述隔音材料采用環(huán)氧粘 結(jié)劑結(jié)合到所述流阻基底。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述隔音材料采用粘結(jié)劑 的不連續(xù)的涂層結(jié)合到所述流阻基底。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述隔音材料為鄰接的 層，所述鄰接的層包含孔。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述隔音材料包括填料粒子。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其還包括一個(gè)或多個(gè)層，所述 一個(gè)或多個(gè)層包括織造或非織造材料或泡沫。
21.—種聲學(xué)復(fù)合材料系統(tǒng)，其包括(a)地毯層；(b)根據(jù)權(quán)利要求1-20中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料；和(C)非織造層。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的聲學(xué)復(fù)合材料系統(tǒng)，其中所述非織造層包括長(zhǎng)彈毛。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的聲學(xué)復(fù)合材料系統(tǒng)，其中所述非織造層包括泡沫。
24.根據(jù)權(quán)利要求21-23中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料系統(tǒng)，其還包括金屬板。
25.—種聲學(xué)復(fù)合材料系統(tǒng)，其包括(a)反射表面；和(b)根據(jù)權(quán)利要求1-20中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料；其中所述聲學(xué)復(fù)合材料設(shè)置在所述反射表面附近，使得所述聲學(xué)復(fù)合材料和所述反 射表面限定兩者間的腔體。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其還包括設(shè)置在所述聲學(xué)復(fù)合材料和所述反射表面之間的間隔結(jié)構(gòu)，以用于將所述聲學(xué)復(fù)合材料與所述表面間隔。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或權(quán)利要求26所述的聲學(xué)復(fù)合材料系統(tǒng)，其中所述反射表面為 機(jī)動(dòng)車的表面。
28.根據(jù)權(quán)利要求25或權(quán)利要求26所述的聲學(xué)復(fù)合材料系統(tǒng)，其中所述反射表面為背襯膜。
29.一種用于在一定區(qū)域中提供吸音和傳聲損耗的方法，該方法包括采用根據(jù)權(quán)利要 求1-28中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料或聲學(xué)復(fù)合材料系統(tǒng)圍繞所述區(qū)域的至少一部分， 其中對(duì)于從約500Hz至約4000Hz的范圍內(nèi)的頻率而言，所述聲學(xué)復(fù)合材料提供的傳聲損 耗在從約3dB至約30dB的范圍內(nèi)，并且提供的吸音率為至少約50%。
30.一種用于在發(fā)聲物體和一定區(qū)域之間提供吸音和傳聲損耗的方法，該方法包括在 發(fā)聲物體和所述區(qū)域之間提供根據(jù)權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)所述的聲學(xué)復(fù)合材料或聲學(xué)復(fù) 合材料系統(tǒng)，其中對(duì)于從約500Hz至約4000Hz的范圍內(nèi)的頻率而言，所述聲學(xué)復(fù)合材料 提供的傳聲損耗在從約3dB至約30dB的范圍內(nèi)，并且提供的吸音率為至少約50%。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或權(quán)利要求30所述的方法，其中對(duì)于從約IOOHz至約4000Hz的 范圍內(nèi)的頻率而言，所述聲學(xué)復(fù)合材料提供的傳聲損耗在從約3dB至約30dB的范圍內(nèi)， 并且提供的吸音率為至少約50%。
32.—種包括流阻基底的聲學(xué)復(fù)合材料，所述流阻基底包括固體隔音材料，所述固體 隔音材料分布在所述基底內(nèi)；其中所述隔音材料的密度為大于約lg/cm3，并且所述聲學(xué) 復(fù)合材料的孔隙率在約0.002%和約50%之間。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的聲學(xué)復(fù)合材料，其中所述聲學(xué)復(fù)合材料的孔隙率在約 0.5%和約50%之間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種聲學(xué)復(fù)合材料，所述聲學(xué)復(fù)合材料包括流阻基底，所述流阻基底具有固體隔音材料，所述固體隔音材料結(jié)合到所述流阻基底的主表面的至少一部分；其中所述隔音材料的密度為大于約1g/cm3，并且所述聲學(xué)復(fù)合材料的孔隙率在約0.002％和約50％之間。
文檔編號(hào)E04B1/84GK102016194SQ200980116366
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月5日
發(fā)明者喬納森·H·亞歷山大, 大衛(wèi)·F·斯拉瑪 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司