專利名稱：：具有吸音特性的結(jié)構(gòu)化薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及具有吸音特性的結(jié)構(gòu)化薄膜以及制備和使用這種結(jié)構(gòu)化薄膜的方法。
背景技術(shù)：
：本領(lǐng)域不斷需要能提供包括吸音特性在內(nèi)的聲學(xué)特性的制品。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及能夠向某一區(qū)域提供包括吸音特性在內(nèi)的聲學(xué)特性的結(jié)構(gòu)化薄膜。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，結(jié)構(gòu)化薄膜包括基本上平坦的薄膜部分，其具有第一主表面、第二主表面、和平均薄膜部分厚度；以及多個管狀凸起，其從基本上平坦的薄膜部分延伸，其中一個或更多個管狀凸起包括(i)孔洞，其從第一主表面上方的第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過基本上平坦的薄膜部分，(ii)凸起側(cè)壁，其圍繞該孔洞的至少一部分，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，以及(iii)凸起長度，其從第一凸起末端延伸一段距離到達(dá)第一主表面，其中凸起長度對平均薄膜部分厚度的比為至少約3.5。在一些實施例中，凸起長度對平均薄膜部分厚度的比為至少約4,0，并且甚至為約10.0或更大。在本發(fā)明的另一個示例性實施例中，結(jié)構(gòu)化薄膜包括基本上平坦的薄膜部分，其包括可熱成形的材料，該材料具有第一主表面、第二主表面和平均薄膜部分厚度；以及多個管狀凸起，其從基本上平坦的薄膜部分延伸，其中一個或更多個管狀凸起包括(i)孔洞，其從第一主表面上方的第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過基本上平坦的薄膜部分，(ii)凸起側(cè)壁，其圍繞該孔洞的至少一部分，該凸起側(cè)壁包括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，以及(iii)末端到末端凸起長度，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。在本發(fā)明的又一個示例性實施例中，結(jié)構(gòu)化薄膜包括基本上平坦的薄膜部分，其包括可熱成形的材料，該材料具有第一主表面、第二主表面和平均薄膜部分厚度；以及多個管狀凸起，其從基本上平坦的薄膜部分延伸，其中管狀凸起的至少一部分包括(i)孔洞，其從第一主表面上方的第一凸起末端延伸穿過基本上平坦的薄膜部分到達(dá)基本上平坦的薄膜部分下方的第二凸起末端，從而提供貫穿結(jié)構(gòu)化薄膜的開口，(ii)凸起側(cè)壁，其圍繞該孔洞的至少一部分，該凸起側(cè)壁包括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，以及(iii)末端對末端凸起長度，其從第一凸起末端延伸一段距離到達(dá)第二凸起末端。本發(fā)明還涉及制備結(jié)構(gòu)化薄膜的方法以及在多種應(yīng)用中使用結(jié)構(gòu)化薄膜的方法。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，使用結(jié)構(gòu)化薄膜的方法包括吸收某一區(qū)域內(nèi)的聲音的方法，其中該方法包括使用結(jié)構(gòu)化薄膜圍繞該區(qū)域的至少一部分的步驟。在研究了本發(fā)明所公開的實施例的以下具體實施方式和所附權(quán)利要求后，本發(fā)明的這些特征和優(yōu)點以及其他特征和優(yōu)點將變得顯而易見。結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中圖1示出了本發(fā)明的示例性結(jié)構(gòu)化薄膜；圖2A-2F示出了圖1的示例性結(jié)構(gòu)化薄膜的基本上平坦的薄膜部分上的示例性管狀凸起沿線A-A的可能的橫截面構(gòu)型；圖3示出了附接到附加層的本發(fā)明示例性結(jié)構(gòu)化薄膜的側(cè)視圖；圖4示出了附接到附加層的本發(fā)明另一個示例性結(jié)構(gòu)化薄膜的側(cè)視圖5示出了適于形成本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜的示例性裝置的示意圖6用圖表方式示出了本發(fā)明的示例性結(jié)構(gòu)化薄膜的吸音系數(shù)與頻率之間的關(guān)系；以及圖7用圖表方式示出了本發(fā)明的示例性結(jié)構(gòu)化薄膜的阻抗管測試數(shù)據(jù)。具體實施例方式本發(fā)明涉及能夠提供聲學(xué)特性的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中該聲學(xué)特性包括但不限于能量耗散、反射/導(dǎo)向或能量轉(zhuǎn)換(例如，移動粒子的動能因摩擦而轉(zhuǎn)換為熱能)。如本文所用，術(shù)語"結(jié)構(gòu)化"是指薄膜的形狀特征，即沿薄膜基本上平坦的薄膜部分的至少一個主外表面出現(xiàn)管狀凸起。術(shù)語"結(jié)構(gòu)化"并不用于描述用來形成薄膜的管狀凸起和基本上平坦的薄膜部分的材料的取向。結(jié)構(gòu)化薄膜(l)具有特殊的吸音特性；(2)具有能使它們用于多種應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化特征；并且(3)可以以高性價比的方式制造。本發(fā)明還涉及制備結(jié)構(gòu)化薄膜的方法，以及在包括吸音應(yīng)用在內(nèi)的多種應(yīng)用中使用結(jié)構(gòu)化薄膜的方法。圖1示出了本發(fā)明的示例性結(jié)構(gòu)化薄膜。圖1的示例性結(jié)構(gòu)化薄膜10包括基本上平坦的薄膜部分11和延伸至基本上平坦的薄膜部分11的第一主表面13上方的多個管狀凸起12。正如以下更詳細(xì)地描述的，管狀凸起12包括從第一主表面13上方的第一凸起末端16延伸進(jìn)入或穿過基本上平坦的薄膜部分11的孔洞15、圍繞孔洞15的至少一部分的凸起側(cè)壁18以及從第一凸起末端16延伸一段距離到達(dá)第一主表面13的凸起長度L。此外，示例性結(jié)構(gòu)化薄膜10可附接到附加層和/或元件上，如下所述。I.三維結(jié)構(gòu)化薄膜如圖1的示例性結(jié)構(gòu)化薄膜IO所示，本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)化薄膜包括能使結(jié)構(gòu)化薄膜用于多種應(yīng)用的多個元件。例如，在一些實施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜能夠向給定基板和/或區(qū)域提供特殊的聲學(xué)特性。以下提供了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜的可能元件的說明以及所得結(jié)構(gòu)化薄膜的特性。A.結(jié)構(gòu)化薄膜元件本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜可以包括一個或更多個下列元件。1.基本上平坦的薄膜部分本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜包括諸如圖1中所示示例性結(jié)構(gòu)化薄膜10的基本上平坦的薄膜部分11之類基本上平坦的薄膜部分。該基本上平坦的薄膜部分具有第一主表面、與第一主表面相對的第二主表面、以及從第一主表面延伸到第二主表面的平均薄膜部分厚度t。如本文所用，術(shù)語"基本上平坦的薄膜部分"用來指本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜的部分，該部分圍繞多個管狀凸起并且使其彼此分離。如圖1-4所示，基本上平坦的薄膜部分具有平坦薄膜部分，該平坦薄膜部分具有基本上小于結(jié)構(gòu)化薄膜總寬度w或總長度1的平均薄膜部分厚度t。在本發(fā)明中，通過以下方法確定基本上平坦的薄膜部分的"平均薄膜部分厚度"(以t表示)測量相鄰管狀凸起之間多個位置處的基本上平坦的薄膜部分的厚度，得出薄膜部分厚度的總個數(shù)X;然后計算X個薄膜部分厚度的平均部分厚度。通常，X大于約3，并且范圍從約3到約10是有利的。理想的是，每次在相鄰管狀凸起之間大約中間位置處進(jìn)行測量，以盡可能減少管狀凸起對測量的任何影響。結(jié)構(gòu)化薄膜的基本上平坦的薄膜部分具有平均薄膜部分厚度，該平均薄膜部分厚度隨結(jié)構(gòu)化薄膜的具體最終用途而各不相同。通常，基本上平坦的薄膜部分的平均薄膜部分厚度小于約508微米(/zm)(20密耳)。在一些實施例中，基本上平坦的薄膜部分的平均薄膜部分厚度為約50.8/mi(2.0密耳)至約508/rni(20密耳)。在其他實施例中，基本上平坦的薄膜部分的平均薄膜部分厚度為約101.6pm(4.0密耳)至約254pm(10密耳)。在另一些實施例中，基本上平坦的薄膜部分的平均薄膜部分厚度為約101.6/mi(4,0密耳)至約152.4/xm(6.0密耳)。結(jié)構(gòu)化薄膜的基本上平坦的薄膜部分可包括一種或更多種聚合材料。合適的聚合材料包括但不限于諸如聚丙烯和聚乙烯之類聚烯烴；烯烴共聚物(例如，含有乙酸乙烯酯的共聚物)；諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯之類聚酯；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；聚乙烯-共-乙酸乙烯酯；聚丙烯腈；環(huán)狀聚烯烴；或它們的組合。在一個示例性實施例中，基本上平坦的薄膜部分包括諸如聚丙烯、聚乙烯或其共混物之類的聚烯烴?；旧掀教沟谋∧げ糠诌€可以包括如下所述的一種或更多種添加劑?！绻嬖冢旧掀教沟谋∧げ糠滞ǔ０ㄖ辽?5%重量的上述聚合材料中的任何一種以及最多約25%重量的一種或更多種添加劑。理想的是，基本上平坦的薄膜部分包括至少80%重量、更理想地至少85%重量、至少90%重量、至少95%重量以及甚至100%重量的上述聚合材料中的任何一種，其中各種重量均是基于基本上平坦的薄膜部分的總重量?？蓪⒍喾N添加劑加入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更多種制成，并且被擠出以將添加劑摻入到基本上平坦的薄膜部分。通常，基于結(jié)構(gòu)化薄膜的總重量，添加劑的量小于約25重量。/。，理想地最多為約5.0重量％。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、流動控制劑、固化阻滯劑、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)熱顆粒、導(dǎo)電顆粒、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更多種可用于減少所得基本上平坦的薄膜部分的重量和/或成本、調(diào)節(jié)粘度或改變基本上平坦的薄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，該物理特性包括電學(xué)特性、電學(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。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，基本上平坦的薄膜部分包括可熱成形材料的單層，該單層形成第一和第二主表面，并且具有上述平均薄膜部分厚度，其中可熱成形的材料包含上述聚合物和可選添加劑中的一種或更多種。在本發(fā)明的又一個示例性實施例中，基本上平坦的薄膜部分包括可熱成形材料的單層，該單層形成第一和第二主表面并且具有上述平均薄膜部分厚度，其中第一和第二主表面被暴露(例如，未覆蓋)以使得可以布置和/或附接到期望的基板。2.管狀凸起本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜還包括延伸至基本上平坦的薄膜部分的第一主表面上方的多個管狀凸起，例如，圖1所示示例性結(jié)構(gòu)化薄膜10的管狀凸起12。管狀凸起有利地由與用于形成上述基本上平坦的薄膜部分的可熱成形組合物相同的可熱成形組合物形成。在一個期望的實施例中，基本上平坦的薄膜部分和多個管狀凸起包括連續(xù)的熱成形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由包括一種或更多種上述聚合物和可選添加劑的單種可熱成形組合物形成。在其他期望的實施例中，基本上平坦的薄膜部分和多個管狀凸起(i)包括由單種可熱成形組合物形成的連續(xù)熱成形結(jié)構(gòu)，并且(ii)無后成膜、成凸起取向。如本文所用，術(shù)語"后成膜、成凸起取向"用于描述用來在膜中形成凸起和/或開口的傳統(tǒng)方法。這些傳統(tǒng)方法包括但不限于用于在預(yù)先固化薄膜結(jié)構(gòu)(例如，不含熔體薄膜擠出物)中形成凸起的熱成形步驟、針刺法步驟或其他薄膜針刺步驟。多個管狀凸起可均勻地分布在基本上平坦的薄膜部分的第一主表面上或無規(guī)則地分布在第一主表面上。在一些實施例中，多個管狀凸起均勻地分布在基本上平坦的薄膜部分的第一主表面上(并且可選地分布在第二主表面的相應(yīng)部分上)。在一個示例性實施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜包括從基本上平坦的薄膜部分延伸的多個管狀凸起，其中一個或更多個管狀凸起包括(i)從第一主表面上方的第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過基本上平坦的薄膜部分的孔洞，(ii)圍繞該孔洞的至少一部分的凸起側(cè)壁，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，以及(iii)從第一凸起末端延伸一段距離到達(dá)第一主表面的凸起長度L，其中凸起長度L對平均薄膜部分厚度t的比為至少約3.5。在其他實施例中，凸起長度L對平均薄膜部分厚度t的比為至少約4.0。在另一些實施例中，凸起長度L對平均薄膜部分厚度t的比為約4.0至約10.0。管狀凸起可以具有基本類似的凸起長度，該凸起長度因薄膜而異，具體取決于給定結(jié)構(gòu)化薄膜的最終用途。通常，管狀凸起具有凸起長度L，其范圍從約25.4/xm(l密耳)至約1.27cm(500密耳)，更通常的是從約50.8/mi(2密耳)至約2.54mm(100密耳)，并且甚至更通常的是從約508]tmi(20密耳)至約1.02mm(40密耳)。還可根據(jù)管狀凸起的凸起孔洞長度、凸起孔洞直徑和凸起側(cè)壁厚度來進(jìn)一步描述管狀凸起，其中這些尺寸中的每一個都可能隨著給定結(jié)構(gòu)化薄膜的最終用途而各不相同。通常，管狀凸起的凸起孔洞長度范圍為從約25.4pm(1密耳)至約1.32cm(520密耳)，更典型地為從約50.8/mi(2密耳)至約2.79mm(110密耳)，并且甚至更典型地為從約508pm(20密耳)至約1.14mm(45密耳)；凸起孔洞直徑范圍為從約25.4/mi(l密耳)至約6.35mm(250密耳)，更典型地為從約25.4/mi(l密耳)至約2.54mm(100密耳)，并且甚至更典型地為從約25.4/xm(1密耳)至約254pm(10密耳)；凸起側(cè)壁厚度范圍為從約25.4/mi(l密耳)至約508/mi(20密耳)，更典型地為從約25.4pm(l密耳)至約254/mi(IO密耳)，并且甚至更典型地為從約25.4pm(1密耳)至約127pm(5密耳)。還可以根據(jù)相對于上述平均薄膜部分厚度t的凸起側(cè)壁厚度進(jìn)一步描述管狀凸起。在一個示例性實施例中，管狀凸起的至少一部分具有等于或大于基本上平坦的薄膜部分的平均薄膜部分厚度t的凸起側(cè)壁厚度。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。在一些實施例中，管狀凸起具有設(shè)置在基本上平坦的薄膜部分的第二主表面下方的第二凸起末端。在這些實施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜包括從基本上平坦的薄膜部分延伸的多個管狀凸起，其中一個或更多個管狀凸起包括(i)從第一主表面上方的第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過基本上平坦的薄膜部分的孔洞，(ii)圍繞該孔洞的至少一部分的凸起側(cè)壁，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，以及(iii)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的末端到末端凸起長度。例如，如圖2A和2C-2F所示，示例性管狀凸起12包括設(shè)置在基本上平坦的薄膜部分11的第二主表面14下方的第二末端17。對于某些實施例，一個或更多個管狀凸起具有位于結(jié)構(gòu)化薄膜基本上平坦的薄膜部分的第二主表面下方的第二末端，在這樣的實施例中，一個或更多個管狀凸起有利地具有從第一凸起末端延伸一端距離到達(dá)第一主表面的上凸起長度，其中上凸起長度(例如，凸起長度L)對平均薄膜部分厚度t的比為至少約3.5。更理想的是，上凸起長度(例如，凸起長度L)對平均薄膜部分厚度t的比為從約4.0至約10.0。管狀凸起的凸起側(cè)壁厚度可以沿凸起長度(例如，凸起長度L或末端到末端凸起長度)而改變。如圖2A-2F所示，示例性管狀凸起12可以包括沿凸起長度(參見(例如)圖2B)保持基本恒定的凸起側(cè)壁厚度或沿凸起長度(參見(例如)圖2A和2C-2F)而改變的凸起側(cè)壁厚度。在一個示例性實施例中，一個或更多個管狀凸起在緊鄰第一主表面設(shè)置的凸起基座處具有第一壁厚度，在第一凸起末端處具有第二壁厚度，在位于凸起基座和第一凸起末端之間的凸起中間部分處具有第三壁厚度，其中第一和第二壁厚度大于第三壁厚度(參見(例如)圖2F)。在另一個示例性實施例中，一個或更多個管狀凸起在緊鄰第一主表面設(shè)置的凸起基座處具有第一壁厚度，在第一凸起末端處具有第二壁厚度，在位于凸起基座和第一凸起末端之間的凸起中間部分處具有第三壁厚度，其中第一和第二壁厚度小于第三壁厚度(參見(例如)圖2E)。在本發(fā)明的又一些示例性實施例中，一個或更多個管狀凸起在基本上平坦的薄膜部分的第一主表面上方具有第一橫截面積，在基本上平坦的薄膜部分內(nèi)具有第二橫截面積，在基本上平坦的薄膜部分的第二主表面下方具有第三橫截面積，其中第一橫截面積小于第二和第三橫截面積(參見(例如)圖2C)。在一些實施例中，一個或更多個管狀凸起具有與延伸穿過管狀凸起的孔洞(例如，孔洞15)流體連通的氣泡部分(例如，圖2C中所示的氣泡部分19)。在這些實施例中，氣泡部分可存在于(i)基本上平坦的薄膜部分內(nèi)，(ii)第二主表面下方，或者(iii)同時存在于(i)和(ii)所述位置(參見(例如)圖2C)。在另一些實施例中，可移除氣泡部分的下部以提供從第一凸起末端延伸穿過結(jié)構(gòu)化薄膜到達(dá)第二凸起末端的開口。例如，沿圖2C所示管狀凸起12第二末端17的氣泡部分19的一部分可通過切割沿圖2C所示虛線B-B的氣泡部分19移除。應(yīng)該指出的是，管狀凸起可以具有隨期望的橫截面構(gòu)型和用來形成管狀凸起的工具類型而各不相同的外管狀凸起橫截面構(gòu)型。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。在本發(fā)明的其他示例性實施例中，一個或更多個管狀凸起具有完全延伸穿過基本上平坦的薄膜部分(必需或不必移除上述管狀凸起的一部分)的孔洞(例如，孔洞15)。如圖2A-2B和圖2D-2F所示，示例性管狀凸起12包括從第一凸起末端16沿凸起長度延伸到第二凸起末端17的孔洞15。如圖2A-2B和圖2D-2F所示，孔洞15的橫截面積可沿第一凸起末端16到第二凸起末端17的凸起長度而變化(參見(例如)圖2A和2D-2F)或保持基本恒定(參見(例如)圖2B)。在一個期望的實施例中，結(jié)構(gòu)化薄膜包括從基本上平坦的薄膜部分延伸的多個管狀凸起，其中管狀凸起的至少一部分包括(i)從第一主表面上方的第一凸起末端延伸穿過基本上平坦的薄膜部分到達(dá)基本上平坦的薄膜部分下方的第二凸起末端從而提供穿過結(jié)構(gòu)化薄膜的開口的孔洞，(ii)圍繞該孔洞的至少一部分的凸起側(cè)壁，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，以及(iii)從第一凸起末端延伸一段距離到達(dá)第二凸起末端的末端對末端凸起長度。通常，管狀凸起基本上垂直延伸到基本上平坦的薄膜部分，如圖2A-2F所示，然而，管狀凸起相對于基本上平坦的薄膜部分的其他取向?qū)儆诒景l(fā)明的范圍。管狀凸起可以沿結(jié)構(gòu)化薄膜的基本上平坦的薄膜部分的一個或兩個主表面存在，并且管狀凸起密度隨期望的管狀凸起密度和結(jié)構(gòu)化薄膜的最終用途而各不相同。在一個示例性實施例中，管狀凸起沿結(jié)構(gòu)化薄膜基本上平坦的薄膜部分的一個或兩個主表面存在，并且基本上平坦的薄膜部分外表面區(qū)域中的管狀凸起密度為最高約1000個凸起/cm2。通常，管狀凸起沿結(jié)構(gòu)化薄膜基本上平坦的薄膜部分的一個或兩個主表面存在，并且基本上平坦的薄膜部分外表面區(qū)域中的管狀凸起密度為約10個凸起/cm2至約300個凸起/cm2。3.可選的附加層本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜可包括與上述結(jié)構(gòu)化薄膜元件結(jié)合的一個或更多個可選層。一個或更多個附加層可存在于(i)延伸至結(jié)構(gòu)化薄膜基本上平坦的薄膜部分的第一主表面上方的管狀凸起末端(例如，第一凸起末端16)上并且/或者與之相接觸，(n)延伸至基本上平坦的薄膜部分的第二主表面下方的管狀凸起末端(例如，第二凸起末端17)上并且/或者與之相接觸，(iii)基本上平坦的薄膜部分的第二主表面(例如，第二主表面14)上并且/或與之相接觸，(iv)同時位于(i)和(ii)所述的位置，或(v)同時位于(i)和(iii)所述的位置。合適的附加層包括但不限于織物層(例如，織造、非織造和針織織物)；紙張層；含色層(例如，打印層)；諸如序列號為60/728,230的美國專利申請(將該專利的主題以引用的方式全文并入本文)中所公開的亞微米纖維層之類的亞微米纖維層；泡沫；粒子層；箔層；薄膜；裝飾織物層；隔膜(即具有受控滲透性的薄膜，例如，透析膜、反滲透膜等)；結(jié)網(wǎng)；網(wǎng)片；布線和管道網(wǎng)絡(luò)(即傳輸電的線層或傳輸多種流體的管道群/導(dǎo)管群，例如，用于加熱毯的布線網(wǎng)絡(luò)和使冷卻劑流經(jīng)冷卻毯的管道網(wǎng)絡(luò))；或它們的組合。在一個示例性實施例中，第一附加層設(shè)置在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜的管狀凸起的第一凸起末端上方并與其附接。圖3示出了這種復(fù)合制品。如圖3所示，第一附加層20的下外表面21位于示例性結(jié)構(gòu)化薄膜10的第一凸起末端16上并且與其接觸。在該示例性實施例中，第一附加層20可以包括(例如)含色層、非織造物、織造物、針織織物、泡沫層、薄膜、紙張層、粒子層、箔層、裝飾織物層、隔膜、結(jié)網(wǎng)、網(wǎng)片、布線或管道網(wǎng)絡(luò)；或它們的任何組合。在另一個示例性實施例中，第二附加層可設(shè)置在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜的管狀凸起的第二主表面或第二凸起末端上方并與其附接。圖3-4示出了這種復(fù)合制品。如圖3所示，第二附加層30的上外表面31位于示例性結(jié)構(gòu)化薄膜10的第二凸起末端17上并與其接觸。在該示例性實施例中，第二附加層可包括(例如)含色層、非織造物、織造物、針織織物、泡沫層、薄膜、紙張層、粒子層、箔層、裝飾織物層、隔膜、結(jié)網(wǎng)、網(wǎng)片、布線或管道網(wǎng)絡(luò)；或它們的任何組合。如圖4所示，第一附加層20的下外表面21位于示例性結(jié)構(gòu)化薄膜10的第一凸起末端16上并與其接觸，而第二附加層30的上外表面31位于示例性結(jié)構(gòu)化薄膜IO的第二主表面14上并與其接觸。4.附連裝置本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜(或含有結(jié)構(gòu)化薄膜的復(fù)合制品)還可以包括一個或更多個附連裝置，以使結(jié)構(gòu)化薄膜(或復(fù)合制品)附接到基板。例如，粘合劑可以用來將結(jié)構(gòu)化薄膜(或復(fù)合制品)附接到給定基板。合適的粘合劑包括但不限于壓敏粘合劑(PSA)、熱活化粘合劑或它們的組合。除了粘合劑外，還可使用其他附連裝置。合適的附連裝置包括但不限于諸如螺桿、釘子、夾片—、U形釘、縫合針、螺紋、粘扣材料等之類的任何機械扣件。一個或更多個附連裝置可用來將結(jié)構(gòu)化薄膜(或復(fù)合制品)附接到多個基板。示例性基板包括但不限于車輛零部件；車輛內(nèi)部(即客廂、馬達(dá)隔室、行李箱等)；建筑物壁(即內(nèi)壁表面或外壁表面)；建筑物天花板(即內(nèi)天花板表面或外天花板表面)；用來形成建筑物壁或天花板的建筑材料(例如，天花板貼片、木制元件、石膏板等)；隔間；金屬板；玻璃基板；門；窗；機械元件；器具元件(即器具內(nèi)表面或器具外表面)；管道或軟管的表面；計算機或電子元件；聲音記錄或復(fù)制裝置；用來放置器具、電腦等的外殼或箱體。II.制備多層制品的方法本發(fā)明還涉及制備上述結(jié)構(gòu)化薄膜和含有上述結(jié)構(gòu)化薄膜的復(fù)合制品的方法。在本發(fā)明的一個實施例中，制備結(jié)構(gòu)化薄膜的方法包括從沖模中擠出熔體擠出物片；使熔體擠出物接觸模具，以使一部分熔體擠出物進(jìn)入位于模具外表面上的多個孔洞，從而導(dǎo)致(i)模具的一個或更多個孔洞內(nèi)較高氣壓與相對于模具的熔體擠出物外表面上的低氣壓之間產(chǎn)生氣壓差，以及(ii)沿熔體擠出物表面形成多個凸起；允許模具的一個或更多個孔洞內(nèi)的空氣沿朝向相對于模具的熔體擠出物外表面方向移動，以(i)降低氣壓差，并且(ii)在多個凸起中的一個或更多個內(nèi)形成凸起孔洞；以及冷卻熔體擠出物和多個凸起，以形成包括基本上平坦的薄膜部分的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中該基本上平坦的薄膜部分具有第一和第二主表面以及從至少第一主表面延伸的多個管狀凸起。在制備結(jié)構(gòu)化薄膜的上述示例性方法中，使其接觸的步驟可以包括夾緊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，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)置在相對于模具的熔體擠出物外表面上方。在制備結(jié)構(gòu)化薄膜的任何示例性方法中，可以調(diào)節(jié)一個或更多個工藝參數(shù)，以使允許步驟得到一個或更多個管狀凸起內(nèi)的凸起孔洞，以從第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過基本上平坦的薄膜部分?？梢哉{(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、模具孔洞深度、熔體擠出物片厚度、或它們的任何組合。在制備結(jié)構(gòu)化薄膜的其他示例性方法中，可以調(diào)節(jié)一個或更多個工藝參數(shù)，以使允許步驟得到一個或更多個管狀凸起內(nèi)的凸起孔洞，該凸起孔洞從第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過基本上平坦的薄膜部分，以形成與凸起孔洞流體連通的氣泡部分。在該實施例中，氣泡部分可設(shè)置在(i)基本上平坦的薄膜部分內(nèi)，(ii)基本上平坦的薄膜部分的第二主表面下方，或(iii)同時設(shè)置在(i)和(ii)所述位置?？梢哉{(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、模具孔洞深度、熔體擠出物片厚度、或它們的任何組合。對于某些實施例，氣泡部分在一個或更多個管狀凸起內(nèi)形成，在這些實例中，制備結(jié)構(gòu)化薄膜的方法還可以包括打開氣泡部分，以提供完全延伸穿過一個或更多個管狀凸起的開口。打開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，用針或其他鋒利物體)、為凸起孔洞加壓、加熱氣泡部分的頂端或上述打開步驟的任何組合。在制備結(jié)構(gòu)化薄膜的其他示例性方法中，調(diào)節(jié)一個或更多個工藝參數(shù)，以使允許步驟得到一個或更多個管狀凸起內(nèi)的凸起孔洞，該凸起孔洞從第一凸起末端延伸穿過基本上平坦的薄膜部分，以提供延伸穿過一個或更多個管狀凸起的開口(例如，不需要上述打開步驟)。同樣，可以進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成完全延伸穿過一個或更多個管狀凸起的開口的工藝參數(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、模具孔洞深度、熔體擠出物片厚度、或它們的任何組合。在制備結(jié)構(gòu)化薄膜的另一些示例性方法中，可以調(diào)節(jié)上述工藝參數(shù)中的一個或更多個，以使允許步驟得到從結(jié)構(gòu)化薄膜的第一主表面上方延伸到結(jié)構(gòu)化薄膜的第二主表面下方的一個或更多個管狀凸起。在該實施例中，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)化薄膜第二外表面下方的熱成形材料的至少一部分，以提供從第一主表面上方的第一凸起末端完全延伸穿過結(jié)構(gòu)化薄膜的一個或更多個管狀凸起到達(dá)第二主表面下方的第二凸起末端的開口。在該實施例中，該方法也可以可選地包括這樣的步驟其中位于結(jié)構(gòu)化薄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)化薄膜包括僅沿結(jié)構(gòu)化薄膜第一主表面的多個管狀凸起。在一個期望的實施例中，制備結(jié)構(gòu)化薄膜的方法包括該步驟將熔體擠出物從沖模擠入旋轉(zhuǎn)模具輥和旋轉(zhuǎn)夾緊輥之間形成的輥隙中；將一部分熔體擠出物用力推入位于旋轉(zhuǎn)模具輥內(nèi)的多個孔洞中，從而導(dǎo)致(l)旋轉(zhuǎn)模具輥的一個或更多個孔洞內(nèi)的較高氣壓與相對于旋轉(zhuǎn)模具輥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(ii)沿熔體擠出物表面形成多個凸起；旋轉(zhuǎn)模具和夾緊輥，以允許旋轉(zhuǎn)模具輥的一個或更多個孔洞內(nèi)的空氣沿朝向相對于旋轉(zhuǎn)模具輥的熔體擠出物外表面方向移動，以形成多個凸起中的一個或更多個內(nèi)的凸起孔洞；以及將熔體擠出物和多個凸起冷卻到熔體擠出物和多個凸起的軟化溫度以下?？梢允褂弥T如圖5中示出的示例性裝置50之類裝置實現(xiàn)該示例性方法。如圖5所示，示例性裝置50包括沖模組件51，其中熔體擠出物52從該模具組件退出。熔體擠出物52接著到達(dá)點PA，在該點，熔體擠出物52從沿箭頭A,所示第一方向旋轉(zhuǎn)的夾緊輥53和沿箭頭八2所示相反方向旋轉(zhuǎn)的模具輥54之間穿過。在點PA處，夾緊輥53將一部分熔體擠出物52用力推入模具54外表面59內(nèi)的孔洞(未示出)。夾緊輥53的外表面58通常是光滑的，并且可選地被涂覆剝離材料(例如，有機硅或PTFE)。當(dāng)熔體擠出物52因夾緊輥53的外表面58施加的力而填充模具輥54的外表面59中的孔洞時，各個孔洞(未示出)內(nèi)的氣壓增大，從而在各個孔洞(未示出)內(nèi)較高氣壓和相對于模具輥54的熔體擠出物52外表面56上的較低氣壓之間形成氣壓差。當(dāng)夾緊輥53和模具輥54旋轉(zhuǎn)時，夾緊輥53的外表面58偏離熔體擠出物52的外表面56，這使得各個孔洞(未示出)內(nèi)的空氣通過各個孔洞(未示出)內(nèi)的熔體擠出物移向熔體擠出物52的外表面56(即，移向低氣壓)。在點Pb附近，模具輥54外表面59的各個孔洞(未示出)內(nèi)的熔體擠出物開始硬化。據(jù)信，模具輥54外表面59和各個孔洞側(cè)壁表面附近的熔體擠出物的硬化時間早于各個孔洞中央位置中熔體擠出物的中部。當(dāng)熔體擠出物52沿模具輥54的外表面59從點PB移到點Pc時，上述空氣移動使得熔體擠出物內(nèi)形成孔洞，從而快速地移向熔體擠出物52的外表面56。如上所述，空氣移動可產(chǎn)生(i)延伸進(jìn)入或穿過熔體擠出物52的基本上平坦的薄膜部分的孔洞，(ii)在熔體擠出物52的基本上平坦的薄膜部分內(nèi)或下方形成的氣泡，(iii)完全延伸穿過熔體擠出物52的基本上平坦的薄膜部分的孔洞，(iv)熔體擠出物52的基本上平坦的薄膜部分的第二主表面下方的第二凸起末端，或(v)(i)至(iv)的任何組合。在點Pc附近，此處形成的熔體擠出物52和管狀凸起12基本上被硬化。當(dāng)熔體擠出物52以及其中的管狀凸起12沿模具輥54的外表面59移動時，基本硬化的熔體擠出物52的外表面56接觸沿箭頭A;所示方向旋轉(zhuǎn)的引離輥55的外表面60。在點Po處，基本硬化的熔體擠出物52脫離模具輥54的外表面59并且沿引離輥55的外表面60按箭頭A4所示方向前進(jìn)，得到其內(nèi)具有管狀凸起12的結(jié)構(gòu)化薄膜57。本發(fā)明所公開的制備結(jié)構(gòu)化薄膜的示例性方法可用來形成包括任何上述聚合材料和可選添加劑的結(jié)構(gòu)化薄膜。通常，熱成形方法步驟涉及在從約12(TC至約37(TC的熔體擠出溫度下擠出成膜可熱成形材料的熔體。與制備打孔薄膜的傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明所公開的制備.結(jié)構(gòu)化薄膜的方法的主要優(yōu)點是能夠制備具有相對較大孔洞深度和管狀凸起長度的結(jié)構(gòu)化薄膜，并且同時保持薄的基本上平坦的薄膜部分。能夠?qū)⒖锥瓷疃群凸軤钔蛊痖L度與基本上平坦的薄膜部分的厚度分離開來，從而為多種應(yīng)用提供生產(chǎn)新一代結(jié)構(gòu)化薄膜的能力。例如，增加的孔洞長度提供諸如以下優(yōu)點之類的優(yōu)點當(dāng)聲波通過孔洞傳遞時穿過管狀凸起的空氣質(zhì)量和摩擦阻力會增大。將孔洞長度和管狀凸起長度與基本上平坦的薄膜部分的厚度分離開來，也允許在開發(fā)帶有增大聲質(zhì)量阻力的產(chǎn)品中附加范圍，并且該范圍不受薄膜挺度的約束。本發(fā)明所公開的制備結(jié)構(gòu)化薄膜的方法還提供制備具有在本發(fā)明之前的低成本制造操作中未能實現(xiàn)的相對較大孔洞深度/孔洞直徑比的結(jié)構(gòu)化薄膜的機會。例如，在一個示例性實施例中，本發(fā)明所公開的方法能夠制備這樣的結(jié)構(gòu)化薄膜其中管狀凸起的至少一部分具有至少約1:1的凸起孔洞長度對凸起孔洞直徑比。在其他示例性實施例中，本發(fā)明所公開的方法能夠制備這樣的結(jié)構(gòu)化薄膜其中管狀凸起的至少一部分具有至少約3:1和差不多5:1以及更高的凸起孔洞長度對凸起孔洞直徑比。此外，提供相對較薄的基本上平坦的薄膜部分的能力允許更低的基重薄膜，這可以有利于對重量有所考量的應(yīng)用。對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜而言，基重更低也會轉(zhuǎn)化為更低的原材料用量和更低的制造成本。本發(fā)明所公開的方法能夠制備這樣的結(jié)構(gòu)化薄膜其中管狀凸起的至少一部分具有至少約1.1:1的凸起孔洞長度對平均薄膜部分厚度比，并且在一些實施例中，具有至少約5:1的凸起孔洞長度對平均薄膜部分厚度比，并且在一些實施例中，具有至少約10:1或更高的凸起孔洞長度對平均薄膜部分厚度比。本發(fā)明所公開的制備結(jié)構(gòu)化薄膜的方法可利用模具，以生產(chǎn)具有如上所述凸起長度L的管狀凸起。例如，合適的模具可以包括模具外表面中的多個孔洞，其中這些孔洞具有最多約1.5cm(588密耳)一的平均模具孔洞深度。在其他實施例中，合適的模具可以包括平均模具孔洞深度為約27.9/xm(1.1密耳)至約3.0mm(117密耳)的孔洞，并且在其他實施例中，平均模具孔洞深度為約747Mm(29.4密耳)至約1.5mm(58.8密耳)。合適的模具在其內(nèi)還可以具有孔洞，其中這些孔洞具有一個或更多個孔洞橫截面形狀，以便形成具有期望橫截面形狀的管狀凸起。合適的孔洞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)的任何期望孔洞密度。例如，模具可具有最多約IOOO個孔洞/cn^模具外表面積的孔洞密度。通常，模具具有從約10個孔洞/CI^至約300個孔洞/ci^模具外表面積的孔洞密度。本發(fā)明所公開的制備結(jié)構(gòu)化薄膜的方法還可以包括將一個或更多個附加層附接到結(jié)構(gòu)化薄膜。在一個示例性實施例中，制備結(jié)構(gòu)化薄膜的方法包括在上述冷卻步驟之前使管狀凸起的第一凸起末端、管狀凸起的第二凸起末端、基本上平坦的薄膜部分的第二主表面或它們的組合與至少一個附加層接觸。在其他示例性實施例中，制備結(jié)構(gòu)化薄膜的方法包括在形成結(jié)構(gòu)化薄膜之后將附加層附接到結(jié)構(gòu)化薄膜(例如，使用熱層合工序)。如上所述，附加層可以包括但不限于含色層、非織造物、織造物、針織織物、泡沫層、薄膜、紙張層、粒子層、箔層、裝飾織物層、隔膜、結(jié)網(wǎng)、網(wǎng)片、布線或管道網(wǎng)絡(luò)；或它們的任何組合。除了形成結(jié)構(gòu)化薄膜的上述步驟外，本發(fā)明所公開的制備結(jié)構(gòu)化薄膜的方法可以包括下列工序中的一個或更多個(1)將結(jié)構(gòu)化薄膜沿工藝通道推向進(jìn)一步加工操作；(2)將一個或更多個附加層與結(jié)構(gòu)化薄膜的外表面接觸；'(3)移除延伸至結(jié)構(gòu)化薄膜的第二主表面下方的一個或更多個管狀凸起的一部分，以形成延伸管狀凸起整個長度的開口；(4)移除延伸至結(jié)構(gòu)化薄膜的第二主表面下方的一個或更多個管狀凸起的一部分，從而使管狀凸起不會在結(jié)構(gòu)化薄膜的第二主表面下方延伸；(5)移除延伸至結(jié)構(gòu)化薄膜的第一主表面上方的一個或更多個管狀凸起的一部分；(6)用表面處理劑或其他組合物(例如，阻燃劑組合物、粘合劑組合物或打印層)涂覆結(jié)構(gòu)化薄膜；(7)將結(jié)構(gòu)化薄膜附接到紙板或塑料管；(8)以輥的形式巻起結(jié)構(gòu)化薄膜；(9)切割結(jié)構(gòu)化薄膜，以形成兩個或更多個切分輥；(10)將防粘襯墊施加在暴露的壓敏粘合劑層上方(如果存在)；并且(11)通過粘合劑或包括但不限于夾片、托架、螺栓/螺桿、釘子和條帶的其他任何附連裝置將結(jié)構(gòu)化薄膜附接到另一基板。III.使用結(jié)構(gòu)化薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜(和含有結(jié)構(gòu)化薄膜的復(fù)合制品)可用于多種應(yīng)用中。結(jié)構(gòu)化薄膜尤其可用于諸如吸音和聲音屏蔽應(yīng)用之類的聲學(xué)應(yīng)用。在一個示例性實施例中，使用結(jié)構(gòu)化薄膜的方法包括在某一區(qū)域中吸音的方法，其中該方法包括用結(jié)構(gòu)化薄膜圍繞該區(qū)域的至少一部分的步驟。在一些實施例中，整個區(qū)域可通過結(jié)構(gòu)化薄膜單獨圍繞或結(jié)合一個或更多個上述可選層圍繞。圍繞區(qū)域的步驟可以包括將結(jié)構(gòu)化薄膜布置在該區(qū)域的至少一部分上，其中該結(jié)構(gòu)化薄膜包括任何上述結(jié)構(gòu)化薄膜或這些薄膜與一個或更多個可選層的組合。在一些實施例中，圍繞步驟可以包括將結(jié)構(gòu)化薄膜或含有結(jié)構(gòu)化薄膜的復(fù)合制品布置在區(qū)域的至少一部分上。圍繞步驟還可以包括將結(jié)構(gòu)化薄膜(或含有結(jié)構(gòu)化薄膜的復(fù)合制品)附接到基板的步驟。任何上述附連裝置均可用于將結(jié)構(gòu)化薄膜(或含有結(jié)構(gòu)化薄膜的復(fù)合制品)附接到給定基板。合適的基板可以包括但不限于建筑物壁、建筑物天花板、用來形成建筑物壁或天花板的建筑材料、金屬板、玻璃基板、門、窗、車輛元件、機械元件、電子元件(例如，打印機、硬驅(qū)動等)或器具元件。在本發(fā)明的其他實施例中，使用結(jié)構(gòu)化薄膜的方法包括在發(fā)音物體與區(qū)域之間提供聲音屏蔽的方法。在該示例性方法中，該方法可以包括在發(fā)音物體與區(qū)域之間提供結(jié)構(gòu)化薄膜(或含有結(jié)構(gòu)化薄膜的復(fù)合制品)的步驟。發(fā)音物體可以是發(fā)出聲音的任何物體，包括但不限于車輛馬達(dá)、一臺機器、器具馬達(dá)或其他移動元件、諸如電視之類的電子裝置、動物等。在使用結(jié)構(gòu)化薄膜(或含有結(jié)構(gòu)化薄膜的復(fù)合制品)的任何一種上述示例性方法中的區(qū)域可以是這樣的任何區(qū)域其中聲音要被吸收和/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；一臺機器；器具；辦公區(qū)或工業(yè)區(qū)的單獨減音區(qū)域；聲音記錄或復(fù)制區(qū)域；劇院或音樂廳內(nèi)部；聲音會造成危害的消聲、分析或?qū)嶒炇一驈d；用來隔離和/或保護(hù)耳朵免受噪音損傷的耳罩或耳套。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化薄膜還可以用作地毯中的電阻性隔膜層。在該實施例中，一個或更多個織物層被附接到結(jié)構(gòu)化薄膜的每一側(cè)，以形成層合物。上文以舉例的方式對本發(fā)明進(jìn)行了描述，下文以舉例的方式進(jìn)一步說明了本發(fā)明，這并不能以任何方式被解釋為對本發(fā)明的范圍加以限制。相反，應(yīng)當(dāng)清楚地理解，可以訴諸多種其他實施例、修改形式及其等同物，在本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員閱讀本文的具體實施方式后，在不脫離本發(fā)明的精神和/或所附權(quán)利要求的范圍的前提下，這些其他實施例、修改形式及其等同物將不言自明。實例實例1:使用下列工序和與圖5所示示例性裝置50相似的裝置來制備這樣的結(jié)構(gòu)化薄膜該結(jié)構(gòu)化薄膜具有與圖2A-2F中所示示例性管狀凸起12相似的管狀凸起構(gòu)造。通過使用6.35cm(2.5in)戴維斯-標(biāo)準(zhǔn)單螺桿擠出機(得自康涅狄格州波科達(dá)的戴維斯-標(biāo)準(zhǔn)有限公司)裝入沖模間隙為508/mi(20密耳)的25.4cm(10in)PVC澆鑄薄膜擠出沖模來擠出聚合物熔體。落錘鍛模構(gòu)造進(jìn)入水平雙輥隙。模具輥的直徑為31.75cm(12.5in)，支撐鋼輥的直徑為30.48cm(12in)。模具由帶有外鋁殼的輥組成，其中該外鋁殼具有鉆入外表面的圓柱形盲孔。孔洞的直徑為398.8/xm(15.7密耳)，并且正方形陣列中中心至中心間距為1.70mm(67密耳)。圍繞模具輥周圍的孔洞圖案的寬度為20.3cm(8.0in)。模具輥周圍的孔洞深度各不相同。模具輥的周圍被分成三個部分。第一部分具有被鉆至762/mi(30密耳)深度的孔洞，第二部分具有被鉆至635/xm(25密耳)深度的孔洞，第三部分具有被鉆至508pm(20密耳)深度的孔洞。兩種市售丙烯/乙烯抗沖共聚物用于形成結(jié)構(gòu)化薄膜HuntsmanPPAP5165-HA(MFI65)和HuntsmanPP14S50V(MFI50)(可從亨斯邁聚合物公司(HuntsmanPolymers)(得克薩斯州伍德蘭德市)商購獲得)。采用下列工藝條件表l.工藝條件<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>獲得所得結(jié)構(gòu)化薄膜樣本的多種結(jié)構(gòu)特征的數(shù)字式顯微鏡量度。參見圖2C-2D以進(jìn)行參考，獲取了以下量度如下表2所g使用762/nn(30密耳)的孔洞深度對被標(biāo)為樣本的樣本進(jìn)行加工。使用635/xm(25密耳)的孔洞深度對被標(biāo)為"-2"樣本的樣本進(jìn)行加工。使29用508jam(20密耳)的孔洞深度對被標(biāo)為"-3"樣本的樣本進(jìn)行加工。表2.結(jié)構(gòu)化薄膜樣本量度<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>1孔洞直徑(HD)是沿給定管狀凸起的上末端(例如，第一末端)2后凸起高度(RPH)測量的是在結(jié)構(gòu)化薄膜的基本上平坦的薄膜部分下表面下方的給定管狀凸起長度3氣泡寬度(BW)測量的是給定管狀凸起內(nèi)氣泡的最大寬度4氣泡壁厚度(BWT)測量的是沿給定管狀凸起下末端的氣泡壁厚度(O值表示氣泡是敞開的，以便孔洞完全延伸穿過給定管狀凸起)所得結(jié)構(gòu)化薄膜具有中空的管狀凸起，該管狀凸起帶有延伸穿過結(jié)構(gòu)化薄膜的基本上平坦的薄膜部分的通孔。孔洞深度為762/mi(30密耳)的圖案#1提供最一致的管狀凸起特征和延伸穿過結(jié)構(gòu)化薄膜的基本上平坦的薄膜部分的通孔。其他圖案偶爾產(chǎn)生通孔，并且更常見的是在結(jié)構(gòu)化薄膜的第二主表面上產(chǎn)生氣泡或泡罩。對樣本進(jìn)行了吸音測試。阻抗管測試儀(使用64mm管的布雷爾與卡賈爾(Bmel&Kjaer)型號6205(喬治亞州諾克洛斯))用于測定多個頻率下的吸收系數(shù)。使用ASTM1050在每個結(jié)構(gòu)化薄膜后面間隔為25mm的條件下運行測i《圖6中示出了本發(fā)明的示例性結(jié)構(gòu)化薄膜(樣本1-1和4-1)的阻抗管測試結(jié)果。實例2:使用與上面實例1中所用的工序和裝置相似的工序和裝置來制備這樣的結(jié)構(gòu)化薄膜該結(jié)構(gòu)化薄膜具有與圖2A-2F所示示例性管狀凸起12的構(gòu)造相似的管狀凸起構(gòu)造。市售聚丙烯熱塑性樹脂用來形成結(jié)構(gòu)化薄膜MFI為65的HuntsmanPPAP5165-HA^采用下列工藝條件表3.工藝條刊<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>獲得所得結(jié)構(gòu)化薄膜樣本的多種結(jié)構(gòu)特征的數(shù)字式顯微鏡量度，如實例1中所述。結(jié)果顯示于下表4中。如實例1所述，使用762/rni(30密耳)的孔洞深度對被標(biāo)為樣本的樣本進(jìn)行加工，使用635/mi(25密耳)的孔洞深度對被標(biāo)為"-2"樣本的樣本進(jìn)行加工，使用50^m(20密耳)的孔洞深度對被標(biāo)為"-3"樣本的樣本進(jìn)行加工。表4.結(jié)構(gòu)化薄膜樣本量度<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>所得結(jié)構(gòu)化薄膜具有中空的管狀凸起，該管狀凸起帶有延伸穿過結(jié)構(gòu)化薄膜的基本上平坦的薄膜部分的通孔。圖案#1、#2和#3中的每一個均提供一致的管狀凸起特征和延伸穿過結(jié)構(gòu)化薄膜的基本上平坦的薄膜部分的通孔。對樣本進(jìn)行了吸音測試，如實例1所述。圖6中示出了本發(fā)明的示例性結(jié)構(gòu)化薄膜(樣本7-3、8-1和9-3)的阻抗管測試結(jié)果。實例3使用下列工序和與圖5所示示例性裝置50相似的裝置來制備這樣的結(jié)構(gòu)化薄膜該結(jié)構(gòu)化薄膜具有與圖2A-2F所示示例性管狀凸起12的構(gòu)造相似的管狀凸起構(gòu)造。通過使用6.35cm(2.5in)戴維斯-標(biāo)準(zhǔn)單螺桿擠出機(得自康涅狄格州波科達(dá)的戴維斯-標(biāo)準(zhǔn)有限公司)裝入沖模間隙為508ym(20密耳)的30.5cm(12in)澆鑄薄膜擠出沖模來擠出聚合物熔體。落錘鍛模構(gòu)造進(jìn)入水平雙輥隙。模具輥的直徑為31.75cm(12.5in)，支撐鋼輥的直徑為30.48cm(12in)。模具由帶有外鋁殼的輥組成，其中該外鋁殼具有鉆入外表面的圓柱形盲孔?？锥吹闹睆綖?.5mm(19.7密耳)，并且正方形陣列中中心至中心間距為1.70mm(67密耳)。圍繞模具輥周圍的孔洞圖案的寬度為20.3cm(8.0in)。模具輥周圍的孔洞深度各不相同。模具輥的周圍被分成四個部分。第一部分具有被鉆至1.143mm(45密耳)深度的孔洞，第二部分具有被鉆至965/mi(38密耳)深度的孔洞，第三部分具有被鉆至787ym(31密耳)深度的孔洞，第四部分具有被鉆至330Mm(13密耳)深度的孔洞。市售丙烯/乙烯抗沖共聚物用于形成結(jié)構(gòu)化薄膜HuntsmanPPAP5165-HA(MFI65)(可從德克薩斯州伍德蘭德市的亨斯邁聚合物公司(HimtsmanPolymCTS)商購獲得)。采用下列工藝條件表5.工藝條件<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表5中的工藝條件是孔洞圖案2在965Atm(38密耳)孔洞深度條件下的優(yōu)化運行條件。獲得所得結(jié)構(gòu)化薄膜樣本的多種結(jié)構(gòu)特征的數(shù)字式顯微鏡量度。參見圖2C-2D以進(jìn)行參考，獲取了下列量度，如下表6所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>所得結(jié)構(gòu)化薄膜具有中空的管狀凸起，該管狀凸起帶有延伸穿過結(jié)構(gòu)化薄膜的基本上平坦的薄膜部分的通孔。對樣本進(jìn)行了吸音測試。阻抗管測試儀(使用64mm管的布雷爾與卡賈爾(Bmel&Kjaer)型號6205(喬治亞州諾克洛斯))用于測定多個頻率下的吸收系數(shù)。使用ASTM1050在每個結(jié)構(gòu)化薄膜后面間隔為25mm的條件下運行測汰圖7中示出了本發(fā)明的示例性結(jié)構(gòu)化薄膜(樣本E060504-16)的阻抗管測試結(jié)果。雖然相對于說明書的具體實施例對說明書進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員在理解上述內(nèi)容后，可以很容易地設(shè)想這些實施例的更改、變型和等同物。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被評估為所附權(quán)利要求及其任何等同物的范圍。權(quán)利要求1.一種結(jié)構(gòu)化薄膜，包括基本上平坦的薄膜部分，具有第一主表面、第二主表面和平均薄膜部分厚度；以及多個管狀凸起，從所述基本上平坦的薄膜部分延伸，其中一個或更多個管狀凸起包括(i)孔洞，其從所述第一主表面上方的第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過所述基本上平坦的薄膜部分，(ii)凸起側(cè)壁，其圍繞所述孔洞的至少一部分，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，以及(iii)凸起長度，其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，其中所述凸起長度對所述平均薄膜部分厚度的比為至少約3.5。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述基本上平坦的薄膜部分和所述多個管狀凸起包括連續(xù)的熱成形結(jié)構(gòu)，并且該熱成形結(jié)構(gòu)無后成膜、成凸起取向。'3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述基本上平坦的薄膜部分包括選自由聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、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、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚丙烯腈以及兩種或更多種前述物質(zhì)的組合組成的組的一種或更多種聚合材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述一個或更多個管狀凸起具有基本相似的凸起長度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述一個或更多個管狀凸起具有設(shè)置在所述第二主表面下方的第二凸起末端。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述一個或更多個管狀凸起的至少一部分的凸起壁厚度等于或大于所述平均薄膜部分厚度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述一個或更多個管狀凸起的至少一部分的凸起壁厚度隨凸起長度而變化。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中一個或更多個管狀凸起在緊鄰所述第一主表面設(shè)置的凸起基座處具有第一壁厚度，在所述第一凸起末端處具有第二壁厚度，在位于所述凸起基座和所述第一凸起末端之間的凸起中間部分處具有第三壁厚度，其中所述第一和第二壁厚度大于所述第三壁厚度。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中一個或更多個管狀凸起在緊鄰所述第一主表面設(shè)置的凸起基座處具有第一壁厚度，在所述第一凸起末端處具有第二壁厚度，在位于所述凸起基座和所述第一凸起末端之間的凸起中間部分處具有第三壁厚度，其中所述第一和第二壁厚度小于所述第三壁厚度。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述多個管狀凸起基本上垂直于所述基本上平坦的薄膜部分延伸。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述一個或更多個管狀凸起的至少一部分具有延伸穿過所述基本上平坦的薄膜部分的孔洞。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述結(jié)構(gòu)化薄膜具有如下尺寸平均薄膜部分厚度為約76.2/mi(3密耳)至約508/xm(20密耳)；凸起長度為約25.4/im(l密耳)至約1.27cm(500密耳)；凸起孔洞長度為約101.6/xm(4密耳)至約1.32cm(520密耳)；凸起孔洞直徑為約25.4/mi(l密耳)至約6.35mm(250密耳)；以及凸起側(cè)壁厚度為約25.4|umU密耳)至約508/xm(20密耳)。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述凸起長度對所述平均薄膜部分厚度的比為至少約4.0。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述凸起長度對所述平均薄膜部分厚度的比為約4.0至約10,0。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述管狀凸起具有包括圓形、橢圓形、多邊形、正方形、三角形、六邊形、多葉形、或它們的任何組合的管狀凸起橫截面形狀。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述管狀凸起以約10個凸起/cn^至約300個凸起/cn^的管狀凸起密度沿所述基本上平坦的薄膜部分存在。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述基本上平坦的薄膜部分包括形成所述第一和第二主表面并且具有所述平均薄膜部分厚度的單層可熱成形材料。18.—種結(jié)構(gòu)化薄膜，包括基本上平坦的薄膜部分，包含具有第一主表面、第二主表面和平均薄膜部分厚度的可熱成形材料；以及多個管狀凸起，從所述基本上平坦的薄膜部分延伸，其中一個或更多個管狀凸起包括(i)孔洞，其從所述第一主表面上方的第一凸起末端延伸進(jìn)入或穿過所述基本上平坦的薄膜部分，(ii)凸起側(cè)壁，其圍繞所述孔洞的至少一部分，所述凸起側(cè)壁包含所述可熱成形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，以及(iii)末端到末端凸起長度，其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。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述結(jié)構(gòu)化薄膜無后成膜、成凸起取向。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述基本上平坦的薄膜部分包括選自由聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、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、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚丙烯腈、以及兩種或更多種前述物質(zhì)的組合組成的組的一種或更多種聚合材料。21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述孔洞從所述第一主表面上方的所述第一凸起末端延伸穿過所述基本上平坦的薄膜部分到達(dá)所述第二凸起末端，從而提供穿過所述結(jié)構(gòu)化薄膜的開口。22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述一個或更多個管狀凸起在所述第一主表面上方具有第一橫截面積，在所述基本上平坦的薄膜部分內(nèi)具有第二橫截面積，在所述第二主表面下方具有第三橫截面積，其中所述第一橫截面積小于所述第二和第三橫截面積。23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述一個或更多個管狀凸起具有與所述孔洞流體連通的氣泡部分，所述氣泡部分位于(i)所述基本上平坦的薄膜部分內(nèi)，(ii)所述第二主表面下方，或(m)同時位于(i)和(ii)所述的位置。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述氣泡部分的下部被移除，以提供從所述第一凸起末端延伸穿過所述結(jié)構(gòu)化薄膜到達(dá)所述第二凸起末端的開口。25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述一個或更多個管狀凸起具有從所述第一凸起末端延伸一段距離到達(dá)所述第一主表面的上凸起長度，其中所述上凸起長度對所述平均薄膜部分厚度的比為至少約3.5。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述上凸起長度對所述平均薄膜部分厚度的比為約4.0至約10.0。27.—種結(jié)構(gòu)化薄膜，包括基本上平坦的薄膜部分，包含具有第一主表面、第二主表面和平均薄膜部分厚度的可熱成形材料；以及多個管狀凸起，從所述基本上平坦的薄膜部分延伸，其中所述管狀凸起的至少一部分包括(i)孔洞，其從所述第一主表面上方的第一凸起末端延伸穿過所述基本上平坦的薄膜部分到達(dá)所述基本上平坦的薄膜部分下方的第二凸起末端，以提供穿過所述結(jié)構(gòu)化薄膜的開口；(ii)凸起側(cè)壁，其圍繞所述孔洞的至少一部分，所述凸起側(cè)壁包含所述可熱成形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，以及(m)末端到末端凸起長度，其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。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述可熱成形材料包括聚烯烴、含有烯烴的共聚物、或它們的任何組合。29.根據(jù)權(quán)利要求1至28中任一項所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，該結(jié)構(gòu)化薄膜與布置在所述管狀凸起的所述第一凸起末端上并且與其附接的第一附加層結(jié)合。30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述第一附加層包括含色層、非織造物、織造物、針織織物、泡沫層、薄膜、紙張層、粒子層、箔層、裝飾織物層、隔膜、結(jié)網(wǎng)、網(wǎng)片、布線或管道網(wǎng)絡(luò)；或它們的任何組合。31.根據(jù)權(quán)利要求1至30中任一項所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，該結(jié)構(gòu)化薄膜與布置在所述管狀凸起的所述第二主表面或所述第二凸起末端上并且與其附接的第二附加層結(jié)合。32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中所述第二附加層包括含色層、非織造物、織造物、針織織物、泡沫層、薄膜、紙張層、粒子層、箔層、裝飾織物層、隔膜、結(jié)網(wǎng)、網(wǎng)片、布線或管道網(wǎng)絡(luò)；或它們的任何組合。33.根據(jù)權(quán)利要求1至32中任一項所述結(jié)構(gòu)化薄膜，其附接到基板，所述基板包括建筑物壁、建筑物天花板、用來形成建筑物壁或天花板的建筑材料、金屬板、玻璃基板、門、窗、車輛元件、機械元件或器具元件。34.—種吸收區(qū)域中聲音的方法，所述方法包括如下步驟使用根據(jù)權(quán)利要求1至30中任一項所述的結(jié)構(gòu)化薄膜圍繞所述區(qū)域的至少一部分。35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述區(qū)域包括房間內(nèi)部；車輛內(nèi)部；一臺機器；器具；辦公區(qū)或工業(yè)區(qū)的單獨減音區(qū)域；聲音記錄或復(fù)制區(qū)域；劇院或音樂廳內(nèi)部；聲音會造成危害的消聲、分析或?qū)嶒炇一驈d；用來隔離保護(hù)耳朵免受噪音損傷的耳罩或耳套。36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述圍繞步驟包括將結(jié)構(gòu)化薄膜附接到基板，所述基板包括建筑物壁、建筑物天花板、用來形成建筑物壁或天花板的建筑材料、金屬板、玻璃基板、門、窗、車輛元件、機械元件或器具元件。37.—種在發(fā)音物體與區(qū)域之間提供聲音屏蔽的方法，所述方法包括如下步驟.-在所述發(fā)音物體和所述區(qū)域之間提供根據(jù)權(quán)利要求1至32中任一項所述的結(jié)構(gòu)化薄膜。38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述發(fā)音物體包括車輛馬達(dá)、一臺機器、器具馬達(dá)或其他移動器具元件、電子裝置、電視、動物、或它們的組合。39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述區(qū)域包括房間內(nèi)部；車輛內(nèi)部；一臺機器；器具；辦公區(qū)或工業(yè)區(qū)的單獨減音區(qū)域；聲音記錄或復(fù)制區(qū)域；劇院或音樂廳內(nèi)部；聲音會造成危害的消聲、分析或?qū)嶒炇一驈d；用來隔離保護(hù)耳朵免受噪音損傷的耳罩或耳套。40.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中一個或更多個管狀凸起在緊鄰所述第一主表面設(shè)置的凸起基座處具有第一壁厚度，在所述第一凸起末端處具有第二壁厚度，在位于所述凸起基座和所述第一凸起末端之間的凸起中間部分處具有第三壁厚度，其中所述第一壁厚度大于所述第二和第三壁厚度。41.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)化薄膜，其中一個或更多個管狀凸起在緊鄰所述第一主表面設(shè)置的凸起基座處具有第一壁厚度，在所述第一凸起末端處具有第二壁厚度，在位于所述凸起基座和所述第一凸起末端之間的凸起中間部分處具有第三壁厚度，其中所述第一壁厚度大于所述第二壁厚度，所述第二壁厚度大于所述第三壁厚度。全文摘要本文公開了具有吸音性能的結(jié)構(gòu)化薄膜。還公開了制備和使用所述結(jié)構(gòu)化薄膜的方法。文檔編號E04B1/86GK101432131SQ200780015780公開日2009年5月13日申請日期2007年4月27日優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日發(fā)明者喬納森·H·亞歷山大,大衛(wèi)·F·斯拉瑪,格雷厄姆·M·克萊克申請人:3M創(chuàng)新有限公司