(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-01
(45)【発行日】2022-11-10
(54)【発明の名称】防音支持メンブレンアセンブリ
(51)【国際特許分類】
G10K 11/162 20060101AFI20221102BHJP
G10K 11/168 20060101ALI20221102BHJP
B32B 5/24 20060101ALI20221102BHJP
【FI】
G10K11/162
G10K11/168
B32B5/24 101
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2021000026
(22)【出願日】2021-01-04
(62)【分割の表示】P 2020107557の分割
【原出願日】2020-06-23
【審査請求日】2021-02-18
(32)【優先日】2019-09-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】391028362
【氏名又は名称】ダブリュ.エル.ゴア アンド アソシエイツ,インコーポレイティド
【氏名又は名称原語表記】W.L. GORE & ASSOCIATES, INCORPORATED
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100128495
【氏名又は名称】出野 知
(74)【代理人】
【識別番号】100093665
【氏名又は名称】蛯谷 厚志
(74)【代理人】
【識別番号】100173107
【氏名又は名称】胡田 尚則
(72)【発明者】
【氏名】ウェイン ギボンズ
(72)【発明者】
【氏名】ザカリー ランパート
(72)【発明者】
【氏名】イーティエン チャン
【審査官】辻 勇貴
(56)【参考文献】
【文献】特開2014-123937(JP,A)
【文献】特表2003-503991(JP,A)
【文献】特表2019-511950(JP,A)
【文献】特開平10-165787(JP,A)
【文献】特表2013-526172(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G10K 9/12-9/22
H04B 1/38-1/58
H04M 1/00-1/82
99/00
H04R 1/00-1/08
1/12-1/14
1/20-1/46
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
100~50,000レイルの空気流抵抗、
振動変位試験(「VDT」)を使用して測定されたときに、0.0002Pa/nm~3,000Pa/nmの有効剛性、及び、
インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定されたときに、500~20,000Hzの周波数範囲で1.5dB/オクターブを超えて変化しない伝送損失、
を備えるアセンブリ。
【請求項2】
前記アセンブリは、キャピラリーピストン試験(「CPT」)に従って測定して10psi~350psi(「WEP」)の範囲の水侵入圧力を有する、請求項1記載のアセンブリ。
【請求項3】
前記アセンブリは、50~20,000Hzの周波数範囲にわたってインピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定されたときに、3dB~48dBの伝送損失を示す、請求項1記載のアセンブリ。
【請求項4】
前記アセンブリは、0.025ミクロン~300ミクロンの範囲の厚さを有するポリマーメンブレンを含む、請求項1記載のアセンブリ。
【請求項5】
前記アセンブリは、異なる細孔サイズを有する複数の細孔を含むポリマーメンブレンを含む、請求項1記載のアセンブリ。
【請求項6】
前記複数の細孔は0.1~30ミクロンの範囲の最大細孔サイズを有する、請求項5記載のアセンブリ。
【請求項7】
前記アセンブリは、0.4psi~120psiの範囲のバブルポイントを有するポリマーメンブレンを含む、請求項1記載のアセンブリ。
【請求項8】
前記アセンブリは、複数の開口部を含む少なくとも1つの支持層を含む、請求項1記載のアセンブリ。
【請求項9】
前記複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は1~500ミクロンである、請求項8記載のアセンブリ。
【請求項10】
前記アセンブリは、10~1000ミクロンの厚さを有する少なくとも1つの支持層を含む、請求項1記載のアセンブリ。
【請求項11】
前記アセンブリは、5%~98%の有効開口面積を有する少なくとも1つの支持層を含む、請求項1記載のアセンブリ。
【請求項12】
前記アセンブリは、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)を含むポリマーメンブレンを含む、請求項1記載のアセンブリ。
【請求項13】
前記アセンブリは単一の支持層を含む、請求項1記載のアセンブリ。
【請求項14】
前記アセンブリは少なくとも2つの支持層を含む、請求項1記載のアセンブリ。
【請求項15】
前記アセンブリは第一の支持層及び第二の支持層を含み、そして前記ポリマーメンブレンは前記第一の支持層と前記第二の支持層との間に挟まれる、請求項
4記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
分野
本開示の分野は音響メンブレンアセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
背景
音響メンブレンアセンブリは、音がメンブレンを通して通過し、デバイスへ及びデバイスから伝播することができる。音響メンブレンは、水、ダスト及びその他の汚染物質の侵入を防止することもできる。当技術分野では、改良された音響メンブレンが継続的に必要とされている。
【発明の概要】
【0003】
要約
網羅される実施形態は、この要約ではなく、特許請求の範囲によって規定される。この要約は、様々な態様の高レベルの概要であり、以下の詳細な説明のセクションでさらに記載される幾つかの概念を紹介する。この要約は、特許請求された主題の主要な又は本質的な特徴を特定することを意図しておらず、特許請求された主題の範囲を決定するために単独で使用されることを意図していない。主題は、明細書全体、任意の又はすべての図面及び各請求項の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。
【0004】
本開示は、ポリマーメンブレンと、複数の開口部を含む少なくとも1つの支持層とを備えるアセンブリに関する。
【0005】
幾つかの実施形態において、アセンブリは、75~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有するポリマーメンブレン、及び、少なくとも1つの支持層を備え、該少なくとも1つの支持層の少なくとも一部は前記ポリマーメンブレンと接触しており、前記少なくとも1つの支持層は、10~5000レイルの空気流抵抗を有し、前記アセンブリは、振動変位試験(「VDT」)を使用して測定されたときに、有効剛性が0.0002Pa/nm~3,000Pa/nmであり、そして前記アセンブリは、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)で測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角で音響インピーダンスを有する。
【0006】
幾つかの実施形態において、アセンブリは、75レイル~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有するポリマーメンブレン、少なくとも1つの支持層を備え、該少なくとも1つの支持層の少なくとも一部は前記少なくとも1つのポリマーメンブレンと接触しており、前記少なくとも1つの支持層は、10レイル~5000レイルの範囲の空気流抵抗を有し、そして、前記少なくとも1つの支持層は、振動変位試験(「VDT」)を使用して測定されたときに、有効剛性が0.05Pa/nm~25Pa/nmの範囲であり、そして前記アセンブリは、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)で測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角で音響インピーダンスを有する。
【0007】
幾つかの実施形態において、アセンブリは、100~50,000レイルの空気流抵抗、振動変位試験(「VDT」)を使用して測定されたときに、0.0002Pa/nm~3,000Pa/nmの有効剛性、及び、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)で測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角で音響インピーダンスを備える。
【0008】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、キャピラリーピストン試験(「CPT」)に従って測定して10psi~350psi(「WEP」)の範囲の水侵入圧力を有する。
【0009】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、50~20,000Hzの周波数範囲にわたってインピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定されたときに、3dB~48dBの伝送損失を示す。
【0010】
幾つかの実施形態において、アセンブリは、100~50,000レイルの空気流抵抗、振動変位試験(「VDT」)を使用して測定されたときに、0.0002Pa/nm~3,000Pa/nmの有効剛性、及び、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定されたときに、50~20,000Hzの周波数範囲で1.5dB/オクターブを超えて変化しない伝送損失を備える。
【0011】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは、0.025ミクロン~300ミクロンの範囲の厚さを有する。
【0012】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは、異なる細孔サイズを有する複数の細孔を含む。
【0013】
幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.1~30ミクロンの範囲の最大細孔サイズを有する。
【0014】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4psi~120psiの範囲のバブルポイントを有する。
【0015】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は複数の開口部を含む。
【0016】
幾つかの実施形態において、前記複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は1~500ミクロンである。
【0017】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は10~1000ミクロンの厚さを有する。
【0018】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は5%~98%の有効開口面積を有する。
【0019】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)を含む。
【0020】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1MPa~1000MPaの範囲のヤング率を有する。
【0021】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは単一の支持層を含む。
【0022】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは少なくとも2つの支持層を含む。
【0023】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは第一の支持層及び第二の支持層を含み、そして前記ポリマーメンブレンは前記第一の支持層と前記第二の支持層との間に挟まれる。
【0024】
幾つかの実施形態において、前記第一の支持層及び前記第二の支持層は同一の材料を含む。
【0025】
幾つかの実施形態において、前記第一の支持層及び前記第二の支持層は異なる材料を含む。
【0026】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンと前記少なくとも1つの支持層との間に接着剤が存在する。
【0027】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層はガラス繊維を含む。
【0028】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は金属を含む。
【0029】
幾つかの実施形態において、前記金属は黄銅である。
【0030】
幾つかの実施形態において、1つ又は複数の支持層はメッシュを含む。
【0031】
幾つかの実施形態において、前記メッシュは織られたポリエチレンテレフタレート(PET)メッシュである。
【0032】
幾つかの実施形態において、前記メッシュは、押出成形されたプラスチック不織メッシュである。
【図面の簡単な説明】
【0033】
図面の簡単な説明
本開示の幾つかの実施形態は、添付の図面を参照して、例としてのみ本明細書で記載されている。ここで詳細に図面を具体的に参照すると、示されている実施形態は、例としてであり、本開示の実施形態の例示的な議論を目的としている。この点で、図面とともになされる記載は、本開示の実施形態がどのように実施されうるかを当業者に明らかにする。
【0034】
【
図1】
図1は、本開示による、単一の支持層を有する例示的なアセンブリを示す。
【0035】
【
図2】
図2は、本開示による、2つの支持層を有する追加の例示的なアセンブリを示す。
【0036】
【
図3】
図3は、「試験手順」セクションで記載されるように、伝送損失及び位相試験に使用される例示的な4マイクロホンインピーダンスチューブの概略図である。
【0037】
【
図4】
図4は、試験手順のセクションで記載されるように、圧縮を伴う伝送損失試験に使用される例示的なプレートを示す。
【0038】
【
図5】
図5は、例示的なアセンブリの接触%を測定するために使用される顕微鏡写真を示す。
【
図6】
図6は、例示的なアセンブリの接触%を測定するために使用される顕微鏡写真を示す。
【0039】
【
図7】
図7は例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図8】
図8は例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図9】
図9は例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図10】
図10は例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図11】
図11は例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図12】
図12は例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図13】
図13は例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図14】
図14は例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図15】
図15は例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図16】
図16は例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図17】
図17は例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図18】
図18は例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【0040】
【
図19】
図19は、空気圧試験の前後の例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図20】
図20は、空気圧試験の前後の例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図21】
図21は、空気圧試験の前後の例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図22】
図22は、空気圧試験の前後の例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図23】
図23は、空気圧試験の前後の例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図24】
図24は、空気圧試験の前後の例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図25】
図25は、空気圧試験の前後の例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図26】
図26は、空気圧試験の前後の例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図27】
図27は、空気圧試験の前後の例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図28】
図28は、空気圧試験の前後の例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【
図29】
図29は、空気圧試験の前後の例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【0041】
【
図30】
図30は圧縮力下の例示的なアセンブリの例示的な音響特性を示す。
【0042】
【
図31】
図31は例示的なアセンブリの音響特性の一貫性の非限定的な例を示す。
【
図32】
図32は例示的なアセンブリの音響特性の一貫性の非限定的な例を示す。
【0043】
【
図33】
図33は非限定的なアセンブリの例示的な調整可能な音響特性を示す。
【発明を実施するための形態】
【0044】
詳細な説明
開示されたこれらの利益及び改良の中で、本開示の他の目的及び利点は添付の図面と併せて以下の記載から明らかになるであろう。本開示の詳細な実施形態は本明細書に開示されている。しかしながら、開示された実施形態は、様々な形態で具現化されうる開示の単なる例示である。さらに、本開示の様々な実施形態に関して与えられた例のそれぞれは、例示的であり、限定的ではないことが意図されている。
【0045】
明細書及び特許請求の範囲の全体を通して、以下の用語は、文脈が明らかに他のことを指示しない限り、本明細書に明示的に関連付けられた意味をとる。本明細書で使用されるときに、「1つの実施形態において」、「実施形態において」及び「幾つかの実施形態において」という語句は、同じ実施形態を指すこともあるが、必ずしも同じ実施形態を指すとは限らない。さらに、本明細書で使用されるときに、「別の実施形態において」及び「幾つかの他の実施形態において」という語句は、異なる実施形態を指すこともあるが、必ずしも異なる実施形態を指すとは限らない。本開示のすべての実施形態は、本開示の範囲又は主旨から逸脱することなく組み合わせることができることが意図されている。
【0046】
本明細書で使用されるときに、「をベースとする(に基づく)」という用語は排他的ではなく、文脈が明確に他のことを指示しない限り、記載されていない追加の要因に基づくことを可能にする。さらに、本明細書全体を通して、「a」、「an」及び「the」の意味は複数の参照を含む。「中(in)」の意味は「中(in)」及び「上(on)」を包含する。
【0047】
本明細書で参照されているすべての先行特許、出版物及び試験方法の全体は参照により取り込まれる。
【0048】
本開示の幾つかの実施形態は、ポリマーメンブレン及び少なくとも1つの支持層を備える、支配的に抵抗性の支持音響メンブレンアセンブリに関する。
【0049】
幾つかの実施形態において、アセンブリ内のポリマーメンブレンは複数の細孔を含む。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は最大細孔サイズを有することができる。本明細書で使用されるときに、「最大細孔サイズ」は、前記複数の細孔のうちの最大細孔のサイズである。
【0050】
幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.1~30ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.3~30ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.5~30ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は10~30ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は20~30ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は25~30ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。
【0051】
幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.2~8ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.4~4ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.8~2ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は1~1.6ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。
【0052】
幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.2~4ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、複数の細孔は0.2~2ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.2~1.6ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.2~1ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.2~0.8ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.2~0.4ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。
【0053】
幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.4~8ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は0.8~8ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は1~8ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は1.6~8ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は2~8ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、前記複数の細孔は4~8ミクロンの最大細孔サイズを有することができる。
【0054】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.06ミクロン~130ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.12ミクロン~65ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.24ミクロン~30ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.5ミクロン~15ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、ポリマーメンブレンは1ミクロン~8ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは2ミクロン~4ミクロンの範囲の厚さを有する。
【0055】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.025ミクロン~300ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.061ミクロン~126ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.025ミクロン~150ミクロンの範囲の厚さを有する。
【0056】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.025ミクロン~150ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.025ミクロン~100ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、、前記ポリマーメンブレンは0.025ミクロン~50ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.025ミクロン~25ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.025ミクロン~10ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.025ミクロン~5ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.025ミクロン~2.5ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.025ミクロン~1ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.025ミクロン~0.3ミクロンの範囲の厚さを有する。
【0057】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.06ミクロン~65ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.06ミクロン~30ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.06ミクロン~15ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.06ミクロン~8ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.06ミクロン~4ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.06ミクロン~2ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.06ミクロン~1ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.06ミクロン~0.5ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.06ミクロン~0.24ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.06ミクロン~0.12ミクロンの範囲の厚さを有する。
【0058】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.12ミクロン~130ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.24ミクロン~130ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.5ミクロン~130ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1ミクロン~130ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは2ミクロン~130ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは4ミクロン~130ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは8ミクロン~130ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは15ミクロン~130ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは30ミクロン~130ミクロンの範囲の厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは65ミクロン~130ミクロンの範囲の厚さを有する。
【0059】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリケトン、ポリスルホン又はポリカーボネートのうちの少なくとも1つを含む。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンはフルオロポリマーを含むことができる。幾つかの実施形態において、前記フルオロポリマーは、PVDF、ポリビニリデンジフルオリド、ポリ(テトラフルオロエチレン-コ-ヘキサフルオロプロピレン(FEP)、ポリ(エチレン-alt-テトラフルオロエチレン)(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリ(テトラフルオロエチレン-コ-ペルフルオロプロピルビニルエーテル)(PFA)、ポリ(フッ化ビニリデン-コ-ヘキサフルオロプロピレン(PVDF-コ-HFP)、ポリフッ化ビニル(PVF)又はそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。
【0060】
幾つかの実施形態において、前記フルオロポリマーはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)である。幾つかの実施形態において、PTFEは延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)である。幾つかの実施形態において、ePTFEは、Goreの米国特許第3,953,566号明細書又はBacinoの米国特許第4,902,423号明細書に開示されているePTFE組成物の1つと同一の、フィブリルによって相互接続されたノードを特徴とする微細構造を含む。
【0061】
非限定的な例において、前記ポリマーは、Goreの米国特許第3,953,566号明細書に記載されている一般方法に従って調製された、高い固有強度を有する軽量ePTFEメンブレンである。非限定的な例示的なポリマーメンブレンは、高度に結晶性(すなわち、少なくとも94%の結晶化度を有する)であり、少なくとも600MPaの長手方向及び横断方向の両方でのマトリックス引張強度を有する二軸配向メンブレンであることができる。非限定的な例のポリマーメンブレンは、各層の面積あたりの質量が0.1g/m2未満である積層された複数のePTFE層を含むことができる。
【0062】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは75~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは100~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは200~25,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは800~12,500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1600~6000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは3000~4000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0063】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは200~25,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、ポリマーメンブレンは、200~12,500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは200~6000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは200~4000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは200~3000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは200~1600レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは200~800レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、ポリマーメンブレンは400~800レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0064】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは400~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは800~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1600~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは3000~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは6000~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは12,500~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは25,000~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0065】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1MPa~1000MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは2MPa~1000MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは5MPa~1000MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは10MPa~1000MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは25MPa~1000MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは50MPa~1000MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは100MPa~1000MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは250MPa~1000MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは500MPa~1000MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは750MPa~1000MPaの範囲のヤング率を有する。
【0066】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは4MPa~360MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは8MPa~180MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは16MPa~90MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは32MPa~45MPaの範囲のヤング率を有する。
【0067】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは4MPa~360MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは4MPa~180MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは4MPa~90MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは4MPa~45MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは4MPa~32MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは4MPa~16MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは4MPa~8MPaの範囲のヤング率を有する。
【0068】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは8MPa~360MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは16MPa~360MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは32MPa~360MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは45MPa~360MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは90MPa~360MPaの範囲のヤング率を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは180MPa~360MPaの範囲のヤング率を有する。
【0069】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~120psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~100psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~80psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~60psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~40psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~20psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~10psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~5psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~2psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~1psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~0.5psiの範囲のバブルポイントを有する。
【0070】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1.5~56psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1.5~60psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは3~28psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは6~16psiの範囲のバブルポイントを有する。
【0071】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1.5~28psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1.5~14psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1.5~7psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1.5~3.5psiの範囲のバブルポイントを有する。
【0072】
幾つかの実施形態において、ポリマーメンブレンは3~56psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは3~28psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは3~14psiの範囲のバブルポイントを有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは3~7psiの範囲のバブルポイントを有する。
【0073】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは、均一な細孔サイズ分布を有することができる。均一な細孔サイズ分布は、細孔サイズ分布がメンブレン内の厚さの関数として同一であることを維持するものである。不均一な細孔サイズ分布は、細孔径分布がメンブレン内の厚さの関数として変化するものである。幾つかの実施形態において、細孔サイズ分布は均一である。他の実施形態において、細孔サイズ分布は不均一である。
【0074】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.01~7.5g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは、0.05~5g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.1~2g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.2~1g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~1g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。
【0075】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.01~5g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.01~2g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.01~1g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.01~0.5g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.01~0.4g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.01~0.2g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.01~0.05g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。
【0076】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.05~7.5g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.1~7.5g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.2~7.5g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.4~7.5g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.5~7.5g/m2の範囲の単位面積あたりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1~7.5g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは2~7.5g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは5~7.5g/m2の範囲の単位面積当たりの質量を有する。
【0077】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.5~450psiの水侵入圧(「WEP」)を示す。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.5psi~200psiのWEPを示す。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1psi~150psiのWEPを示す。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1.0psi~100psiのWEPを示す。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1psi~50psiのWEPを示す。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは25psi~150.0psiのWEPを示す。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは50.0psi~150.0psiのWEPを示す。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1.0psi~110.8psiのWEPを示す。
【0078】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは1.4~432psiの水侵入圧(「WEP」)を示す。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.95~432psiの水侵入圧(「WEP」)を示す。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは0.95~111psiの水侵入圧(「WEP」)を示す。
【0079】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の少なくとも一部はポリマーメンブレンと接触している部分を含む。「接触」としては、限定するわけではないが、直接的な物理的接触、及び、接着剤、ラミネート化及び静電気による結合が挙げられる。接触は、ここで、試験手順のセクションで規定される手順を使用して測定される。
【0080】
ポリマーメンブレンと支持層との間の%接触は、試験手順のセクションに記載されている方法を使用して決定することができる。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の0.1%~99.6%が前記ポリマーメンブレンと接触している。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の1%~50%が前記ポリマーメンブレンと接触している。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の2%~25%が前記ポリマーメンブレンと接触している。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の4%~12%が前記ポリマーメンブレンと接触している。
【0081】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の0.5%~80%が前記ポリマーメンブレンと接触している。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の1%~40%が前記ポリマーメンブレンと接触している。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の2%~20%が前記ポリマーメンブレンと接触している。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の5%~10%が前記ポリマーメンブレンと接触している。
【0082】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の12%~91%が前記ポリマーメンブレンと接触している。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の24%~76%が前記ポリマーメンブレンと接触している。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の36%~48%が前記ポリマーメンブレンと接触している。
【0083】
「開口面積%」はポリマーメンブレンと接触しない少なくとも1つの支持層の部分である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の開口面積%は5%~98%の範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の開口面積%は10%~49%の範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の開口面積%は20%~24%の範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の開口面積%は12%~40%の範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の開口面積%は24%~80%の範囲である。
【0084】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は1~500ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は5~500ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は2~250ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は4~125ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は8~75ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は16~50ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は25~32ミクロンの範囲である。
【0085】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は10~350ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は20~180ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は40~90ミクロンの範囲である。
【0086】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は20~40ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は20~80ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は20~90ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は20~180ミクロンの範囲である。
【0087】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は40~350ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は80~350ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は90~350ミクロンの範囲である。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層の複数の開口部のうちの単一の開口部の最大寸法は180~350ミクロンの範囲である。
【0088】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は1~1000ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は2~500ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は4~250ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は8~125ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は16~75ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は32~50ミクロンの厚さを有する。
【0089】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は10~1000ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は30~600ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は60~300ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は80~200ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は90~100ミクロンの厚さを有する。
【0090】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~200ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~300ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~100ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~90ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~80ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~60ミクロンの厚さを有する。
【0091】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~410ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は60~410ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は80~410ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は90~410ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は100~410ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は200~410ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は300~410ミクロンの厚さを有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は20~750ミクロンの厚さを有する。
【0092】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は10~5000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は20~4000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は20~3000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~3000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は80~2500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は160~2000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は300~1800レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は600~1600レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの支持層は800~1200レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は900~1000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0093】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は10~1500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は20~750レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~400レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は80~200レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は90~100レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0094】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~1500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は43~1458レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は80~750レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は160~500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は250~320レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0095】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~750レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~320レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~250レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~160レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は40~80レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0096】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は80~1500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は160~1500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は250~1500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は320~1500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は750~1500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0097】
本明細書で使用されるときに、「有効剛性」は、加えられた力と、該加えられた力から生じる変位との間の比として定義される。本明細書では、有効剛性は振動変位試験(「VDT」)を使用して測定される。
【0098】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は0.01Pa/nm~15Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、0.5Pa/nm~5Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、1Pa/nm~2Pa/nmの有効剛性を有する。
【0099】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、0.05Pa/nm~0.1Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、0.05Pa/nm~0.5Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、0.05Pa/nm~1Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、0.05Pa/nm~2Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、0.05Pa/nm~5Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、0.05Pa/nm~15Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、0.05Pa/nm~25Pa/nmの有効剛性を有する。
【0100】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、0.1Pa/nm~25Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、0.5Pa/nm~25Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、1Pa/nm~25Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、2Pa/nm~25Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、5Pa/nm~25Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、VDTを使用して測定したときに、15Pa/nm~25Pa/nmの有効剛性を有する。
【0101】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は少なくとも1つの金属を含む。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は少なくとも1つのポリマーを含む。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層はガラス繊維を含む。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は少なくとも1つ以上の金属、1つ以上のポリマー、又は、ガラス繊維を含む。幾つかの実施形態において、単一の支持層が存在する。幾つかの実施形態において、少なくとも2つの支持層が存在する。幾つかの実施形態において、各支持層は同じ材料である。幾つかの実施形態において、各支持層は異なる材料である。幾つかの実施形態において、第一の支持層タイプは第一の金属であり、第二の支持層タイプは第二の金属である。幾つかの実施形態において、第一の支持層タイプは金属であり、第二の支持層タイプはポリマー又はガラス繊維である。幾つかの実施形態において、第一の支持層タイプは第一のポリマーであり、第二の支持層タイプは第二のポリマーである。幾つかの実施形態において、第一の支持層及び第二の支持層は両方ともガラス繊維である。
【0102】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの金属は、亜鉛、ニッケル、クロム、バナジウム、モリブデン、マンガン、銅、鉄、アルミニウム、チタンならびにそれらの組み合わせ及び合金のうちの1つ以上を含む。幾つかの実施形態において、金属は、炭素鋼、ステンレス鋼、青銅、黄銅、それらの組み合わせ又はそれらの複合合金などの合金を含む。
【0103】
幾つかの実施形態において、前記支持層の少なくとも1つのポリマーは織物又は不織材料の形態である。幾つかの実施形態において、前記支持層の少なくとも1つのポリマーは、押出プラスチック、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフタルアミド(PPA)、アセタールホモポリマー、ポリエチレンテレフタレート(PET)、1つ以上の熱硬化エポキシ又は1つ以上の熱硬化エラストマーの1つ以上を含む。幾つかの実施形態において、前記支持層は融解温度が異なる複数の構成要素を含むことができる。
【0104】
幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの支持層は、1つ以上の接着剤によってポリマーメンブレンに接着される。幾つかの実施形態において、接着剤は1つ以上の高融点熱可塑性材料を含む。1つの実施形態において、高溶融熱可塑性材料は、ポリ(エチレン-コ-テトラフルオロエチレン-コ-ヘキサフルオロプロピレン(EFEP)、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンビニリデンフルオリド(THV)、ポリ(テトラフルオロエチレン-コ-ヘキサフルオロプロピレン)(FEP)、ペルフルオロアルコキシ(PFA)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、PVC樹脂、ニトリルゴム又はそれらの組み合わせを含むことができる。
【0105】
幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは少なくとも1つの支持層にラミネート化される。幾つかの実施形態において、ラミネート化はレーザラミネート化である。幾つかの実施形態において、ラミネート化はサーマルラミネーションである。幾つかの実施形態において、前記ポリマーメンブレンは、第一の支持層の1つの表面と第二の支持層の1つの表面との間に挟まれる。
【0106】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.0002Pa/nm~3000Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.0002Pa/nm~1000Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.0002Pa/nm~100Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.198Pa/nm~29.8Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.001Pa/nm~500Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.01Pa/nm~250Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.05Pa/nm~100Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.1Pa/nm~50Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、1Pa/nm~25Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、5Pa/nm~10Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.0002Pa/nm~100Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.0006Pa/nm~29.8Pa/nmの有効剛性を有する。
【0107】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.0005Pa/nm~30Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.005Pa/nm~25Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.05Pa/nm~20Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.1Pa/nm~15Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、1Pa/nm~10Pa/nmの有効剛性を有する。
【0108】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.15Pa/nm~32Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、0.3Pa/nm~16Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.6Pa/nm~8Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、1Pa/nm~4Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、2Pa/nm~3Pa/nmの有効剛性を有する。
【0109】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.15Pa/nm~16Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.15Pa/nm~8Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.15Pa/nm~4Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.15Pa/nm~3Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.15Pa/nm~2Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.15Pa/nm~1Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.15Pa/nm~0.6Pa/nmの有効剛性を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、VDTを使用して測定したときに、0.15Pa/nm~0.3Pa/nmの有効剛性を有する。
【0110】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは100~800,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは200~400,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは400~200,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは800~100,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは1600~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは3200~25,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは6400~10,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは8000~9000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0111】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは100~50,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは200~20,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは400~10,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは800~5000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは1600~2500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0112】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは100~20,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは100~10,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは100~5000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは100~2500レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは100~1600レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは100~800レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは100~400レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは100~200レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0113】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは10,000~800,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは20,000~400,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは40,000~200,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは80,000~100,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0114】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは50,000~800,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは100,000~800,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは200,000~800,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは400,000~800,000レイルの範囲の空気流抵抗を有する。
【0115】
幾つかの実施形態において、支配的に抵抗性の音響挙動は、アセンブリの少なくとも1つの支持層の有効剛性(本明細書で記載されるとおり)の結果である。アセンブリの音響インピーダンスの位相角は、試験手順のセクションで記載されているインピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によってここで測定される。
【0116】
本明細書で使用されるときに、「支配的に抵抗性」という用語は、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するようにアセンブリが構成されることを意味する。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して500~20,000Hzの周波数範囲にわたって+30度~-30度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって+15度~-15度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して500~20,000Hzの周波数範囲にわたって+5度~-5度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって+1度~-1度の位相角を提供するように構成される。
【0117】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して100~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して200~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して300~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して400~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して500~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。
【0118】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して1000~10,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して2000~8000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して4000~5000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。
【0119】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して500~10,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して500~8000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して500~4000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して500~4000Hの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは500~2000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して500~1000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。
【0120】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して1000~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して2000~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して4000~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して8000~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して10,000~20,000Hzの周波数範囲にわたって+45度~-45度の位相角を提供するように構成される。
【0121】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、キャピラリーピストン試験(「CPT」)に従って測定して特定の水侵入圧力(「WEP」)を提供するように構成される。CPTは、「試験手順」というタイトルのセクションで本明細書に記載されている。幾つかの実施形態において、本明細書で記載されるWEPは、少なくとも1つの支持層又はアセンブリの有効剛性(本明細書で記載されるとおり)の結果である。
【0122】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、1psi~450psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、2psi~200psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、5psi~100psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、10psi~50psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、20psi~25psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。
【0123】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、10psi~350psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、20psi~200psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、40psi~100psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、50psi~80psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、60psi~70psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。
【0124】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、10psi~200psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、10psi~100psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、10psi~80psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、10psi~70psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、10psi~60psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、10psi~50psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、10psi~40psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、10psi~20psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。
【0125】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、20psi~350psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、40psi~350psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、50psi~350psiの範囲の水侵入圧を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、60psi~350psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、70psi~350psiの範囲の水侵入圧を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、80psi~350psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、100psi~350psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、1.4psi~432psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、2.5psi~336psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、0.95psi~142psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。
【0126】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、CPTに従って測定されたときに、200psi~350psiの範囲の水侵入圧力を提供するように構成される。
【0127】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって3dB~50dBの伝送損失を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して100~20,000Hzの周波数範囲にわたって3dB~50dBの伝送損失を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して200~20,000Hzの周波数範囲にわたって3dB~50dBの伝送損失を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して500~20,000Hzの周波数範囲にわたって3dB~50dBの伝送損失を提供するように構成される。
【0128】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって6dB~24dBの伝送損失を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって11dB~13dBの伝送損失を提供するように構成される。
【0129】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって3dB~6dBの伝送損失を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって3dB~11dBの伝送損失を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって3dB~13dBの伝送損失を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって3dB~24dBの伝送損失を提供するように構成される。
【0130】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって6dB~48dBの伝送損失を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって11dB~48dBの伝送損失を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって13dB~48dBの伝送損失を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって13dB~48dBの伝送損失を提供するように構成される。幾つかの実施形態において、前記アセンブリは、ITTMTによって測定して50~20,000Hzの周波数範囲にわたって24dB~48dBの伝送損失を提供するように構成される。
【0131】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリの伝送損失は、周波数の関数として実質的に一定である。本明細書で使用されるときに、「周波数の関数として実質的に一定」とは、伝送損失が50~20,000Hzの周波数範囲で1.5dB/オクターブを超えて変化しないことを意味する。周波数の関数としての伝送損失の変化は、周波数の関数としての伝送損失をプロットすることによって決定できる。伝送損失対周波数のプロットのx軸の周波数は、対数スケーリングを使用してオクターブにスケーリングできる。本開示によるスケーリング手順の例は、本明細書で「試験手順」セクションに記載されている。
【0132】
幾つかの実施形態において、前記アセンブリの伝送損失は、周波数の関数として実質的に一定であり、その結果、伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、50~20,000Hzの周波数範囲にわたって1.5dB/オクターブを超えて変化しない。幾つかの実施形態において、前記アセンブリの伝送損失は、周波数の関数として実質的に一定であり、その結果、伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)により測定したときに、100~20,000Hzの周波数範囲にわたって1.5dB/オクターブを超えて変化しない。幾つかの実施形態において、前記アセンブリの伝送損失は、周波数の関数として実質的に一定であり、その結果、伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、300~20,000Hzの周波数範囲にわたって1.5dB/オクターブを超えて変化しない。幾つかの実施形態において、前記アセンブリの伝送損失は、周波数の関数として実質的に一定であり、その結果、伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)損失によって測定したときに、400~20,000Hzの周波数範囲にわたって1.5dB/オクターブを超えて変化しない。幾つかの実施形態において、前記アセンブリの伝送損失は、周波数の関数として実質的に一定であり、その結果、伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、500~20,000Hzの周波数範囲わたって1.5dB/オクターブを超えて変化しない。
【0133】
幾つかの実施形態において、前記伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、50~20,000Hzの周波数範囲にわたって1.25dB/オクターブを超えて変化しない。幾つかの実施形態において、前記伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、50~20,000Hzの周波数範囲にわたって1dB/オクターブを超えて変化しない。幾つかの実施形態において、前記伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、50~20,000Hzの周波数範囲にわたって0.75dB/オクターブを超えて変化しない。幾つかの実施形態において、前記伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、50~20,000Hzの周波数範囲にわたって0.5dB/オクターブを超えて変化しない。幾つかの実施形態において、前記伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、50~20,000Hzの周波数範囲にわたって0.25dB/オクターブを超えて変化しない。
【0134】
幾つかの実施形態において、前記伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、50~20,000Hzの周波数範囲にわたって0.25dB/オクターブ~1.5dB/オクターブで変化する。幾つかの実施形態において、前記伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、50~20,000Hzの周波数範囲にわたって0.25dB/オクターブ~1.25dB/オクターブで変化する。幾つかの実施形態において、前記伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、50~20,000Hzの周波数範囲にわたって0.25dB/オクターブ~1dB/オクターブで変化する。幾つかの実施形態において、前記伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、50~20,000Hzの周波数範囲にわたって0.25dB/オクターブ~0.75dB/オクターブで変化する。幾つかの実施形態において、前記伝送損失は、インピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって測定したときに、50~20,000Hzの周波数範囲にわたって0.25dB/オクターブ~0.5dB/オクターブで変化する。
【0135】
図1は、本開示の例示的な実施形態を示す。示されるように、アセンブリ100は、支持層102と接触した多孔質ポリマーメンブレン104を含む。前記支持層102は複数の開口部106を含み、前記多孔質ポリマーメンブレン104は複数の細孔(図示せず)を含む。
【0136】
図2はまた、本開示の例示的な実施形態を示す。示されるように、アセンブリ200は、支持層202と直接接触した多孔質ポリマーメンブレン204を含む。前記支持層202は複数の開口部206を含み、前記多孔質ポリマーメンブレン204は、複数の細孔(図示せず)を含む。示されるように、多孔質ポリマーメンブレン204は支持層202の間に挟まれている。アセンブリ200は、ポリマーメンブレン204が支持層202と接触している部分(例えば、部分208)を含むことができる。幾つかの実施形態において、複数の開口部206は均一である。幾つかの実施形態において、前記支持層202の厚さ(図示せず)は均一である。幾つかの実施形態において、複数の開口部206は不均一である。幾つかの実施形態において、前記支持層202の厚さ(図示せず)は不均一である。
【0137】
試験手順
次の試験手順を使用して、実施例のセクションのデータを生成した。本明細書に記載されている試験手順は限定を意図したものではない。このセクションで記載されるアセンブリ、メンブレン及び支持層の番号は、以下の「実施例」セクションのアセンブリ、メンブレン及び支持層の番号を示す。
【0138】
厚さ:
ポリマーメンブレンの厚さを、市販のKeyence LS-7010 Mを使用してここで測定した。幾つかのメンブレンは1μm未満の厚さで、Keyence LS-7010 Mを使用して直接測定できなかった。代わりに、メンブレンを層状化して測定システムの検出下限である1μmを超える厚さを実現した。次に、Keyence LS-7010Mを使用して、層状化メンブレンの合計厚を測定した。単層の厚さは、層状化サンプルの総厚を層の数で割ることによって決定した。
【0139】
流れ抵抗:
ATEQ D520空気流テスターを使用して空気流を測定した。サンプルの積み重ねを各例について記載した。すべての構成で、活性領域は1.77e-6m
-2と想定された。各アセンブリが試験されたときの圧力と、結果として得られた空気流を、本明細書の実施例のセクションで記載した。空気流はL/hr単位で測定した。測定した空気流を、以下の式に従って流れ抵抗(Pa*s/m)に変換した。
【数1】
【0140】
上式中、x(psi)はATEQ測定中に使用される空気圧を表し、y(L/hr)はATEQテスターで直接測定された体積流量であった。
【0141】
ヤング率:
ここで、ポリマーメンブレンのヤング率はISO 527-1:2012に従って測定した。
【0142】
バブルポイント:
ここで、バブルポイントは、ASTM F316.9599-1法を使用して測定した。
【0143】
単位面積当たりの質量:
ここで、単位面積当たりの質量は、ASTM D3776/D3776M-09aに従って測定した。
【0144】
水の入口圧力試験(キャピラリーピストン試験(「CPT」)):
水の入口圧力(「WEP」)は、Porous Materials Inc.から商業的に購入されたキャピラリーフローポロメータ、モデル番号CFP-1500-AEを使用して測定した。試験されたサンプルはテスターにおいて下方ピストンにて2つのポリカーボネート板によりクランプされた。天板は中央に8mmの穴があり、防水のために穴を囲むOリングを有する。底板は中央に1.5mmの穴がある。特定のサンプルアセンブリ(例えば、12、13、15、16、17、31、32、33及び34など)では、サンプルは各例で記載したように調製した。サンプルは上部と下部のポリカーボネートプレートでクランプ締めされる。他のサンプルアセンブリでは、材料又は異なる材料の層は、上部のポリカーボネートプレート上のOリング全体を覆うのに十分な大きさの片に切断され、上部及び下部のポリカーボネートプレートによってクランプ締めされた。試験の前に、脱イオン水を添加して上部プレートの8mmの穴を満たした。試験プログラムでは、圧縮圧力を300psiに設定した。圧力の上昇率は0.16psi/秒であった。水がサンプルに入るときに、テスターは自動的かつ瞬時に圧力(WEP)を検出する。
【0145】
有効剛性の測定:
有効剛性、keff(Pa/nm)は、振動変位試験(「VDT」)を使用して測定した。VDTは以下のことを含む。サンプルを4つの異なる音圧で音響的に励起し、サンプルの中央での振動変位を測定した。励起音圧を、2つのマイクロホン間の音圧の差として取った。結果のデータ(つまり、音響メンブレンアセンブリの前と後の音圧の差vs変位)をプロットし、線形回帰を行った。有効剛性は、測定されたデータポイントを通過する線の傾きとして取られた。支持されている又は支持されていないサンプルアセンブリが、課された音響平面波に応答して振動変形に抵抗する程度を表す。振動変位を、Polytec Inc.から市販入手されたMSA-500マイクロシステムアナライザーを使用して測定した。音響励起は、200 Hzを中心とし、JBLモデル2426H圧縮ドライバーによって生成された正弦波であった。圧縮ドライバーからの出力は、サンプルの直径に合わせるために、アルミニウムコーンを使用して25.4mmから1.5mmに狭められた。波の音圧は、2つのプローブマイクロホン(PCB Piezotronics Inc.から市販入手されたモデル482Cシリーズセンサーシグナルコンディショナーに接続されたモデル377B26マイクロホン)を使用して、試験するサンプルの表面の真下及び真上で測定した。Polytec PSV 9.3ソフトウェアを使用して振動変位データを取得した。
【0146】
伝送損失及び位相試験:
伝送損失及び位相角試験は、ASTM-E2611-09の修正バージョンであるインピーダンスチューブトランスファーマトリックス試験(「ITTMT」)によって行われた。これは4マイクロホントランスファーマトリックス法に基づく法線入射音響伝送損失及び位相を測定するための標準的な試験方法である。ASTM-E2611-09へのすべての変更を本明細書に示す。例示的な試験設定を
図3に示す。アセンブリのトランスファーマトリックスを測定し、実施例に記載されるすべてのアセンブリの音響インピーダンス値としてトランスファーマトリックスのT12要素を使用する。
【0147】
インピーダンスチューブを使用して、500Hz~20,000Hzの周波数範囲にわたって測定を行った。チューブの内径は8mmであった。インピーダンスチューブは、ASTM E1050-12及びASTM E2611-09に従って設計した。JBL2426H圧縮ドライバーをチューブの一端に取り付け、31バンドのART 351グラフィックイコライザに接続されたブリュエルアンドケーエルタイプ2735アンプから給電した。測定システムでは、ジェネレータ出力を含む4チャネルのブリュールアンドケーエルタイプ3160-A-042 LAN-XIフロントエンドに接続した4つのブエルアンドケーエルタイプ4138マイクロホンを使用した。タイプ7758音響材料試験ソフトウェア、バージョン21と一緒にブリュエルアンドケーエルパルスラボショップを使用してデータを取得しそして処理した。
【0148】
試験されたサンプルアセンブリは内径が1.5mmであり、インピーダンスチューブの内径よりも小さかった。したがって、サンプルアセンブリを取り付けるために1組のコニカルアダプタが必要であった。先細コーンの入口直径は8mmであり、出口直径は1.5mmであった。末広コーンの入口直径は1.5mmであり、出口直径は8mmであった。
【0149】
コニカルアダプタを使用するときに、コーンの収束幾何形状を考慮するために、データの追加処理を必要とした。理論式は、コニカルアダプタのトランスファーマトリックスを計算するために導き出され、それは文献(Hua, X. and Herrin, D., “Practical Considerations when using the Two-Load Method to Determine the Transmission Loss of Mufflers and Silencers,” SAE Int. J. Passeng. Cars - Mech. Syst. 6(2):1094-1101, 2013 & Mechel, F. P. (2008)、Formulas of Acoustics. New York, NY: Springer)で見出だすことができる。
【0150】
圧力試験前後の伝送損失試験:
幾つかのサンプルアセンブリは以下の空気圧試験手順に供された。この試験の目的は、所与の水深に所与の時間沈められたデバイスにおけるメンブレンアセンブリにかかる圧力を再現することであった。伝送損失スペクトルは、圧力試験の前に測定し、圧力試験の直後に再測定した。圧力試験による伝送損失の変化ΔTL(dB)は、試験後の伝送損失から当初の試験前の伝送損失を差し引くことにより計算した。
【0151】
空気圧試験:
サンプルアセンブリをベースプレート上に置くことにより圧力試験を実施した。次に、上部プレートを追加してボルト締めし、サンプルアセンブリを所定の位置にしっかりと固定した。試験条件(傾斜速度、圧力、保持時間)はすべて、社内で構築された校正済みのプログラム可能な圧力ボックスを使用して制御した。圧力ボックスは、0.5psiの増分で1psi~145psiの範囲の圧力を生成することができた。メンブレンの底面で圧力試験が行われるように、加圧空気ラインをベースプレートに接続した。特に明記しない限り、メンブレンが試験固定具のベースプレートとサンプルアセンブリの支持層の間に配置されるように各サンプルアセンブリを向けた。圧力試験は、圧力を0psiから目標圧力まで2.5psi/秒の傾斜速度で増加させることによって行った。目標圧力に達した後に、圧力を10分間保持して一定に保った。試験が完了したら、サンプルアセンブリを固定具から取り外し、伝送損失を再測定した。
【0152】
圧縮による伝送損失試験:
【0153】
幾つかの伝送損失(「TL」)測定は、サンプルアセンブリに加えられる圧縮力の関数として実行した。
【0154】
圧縮試験は、経済的な荷重及び力(ELF)測定システム(Tekscanから市販購入)を使用して、0~111ニュートンの測定範囲で検量されたFlexiForce A201力センサを使用して行った。固定具は、伝送損失及び位相試験中に制御された圧縮力をサンプルに加えるように設計した。この固定具の概略図を
図4に示す。力センサは、4983両面感圧接着剤(Tesa Tape Inc.から市販購入)を使用してフロントプレートに取り付けた。
【0155】
試験するサンプルアセンブリをインピーダンスチューブアセンブリの圧縮固定具の左右のプレートの間に取り付けたら、フロントプレートを4~40本の平頭ネジのセットで取り付けた。圧縮力は、これらの平頭ネジを締め又は緩めることでそれぞれ増加又は減少される。目標の圧縮力に達したら、伝送損失の測定を行った。測定後に、ネジを緩めて圧縮力を0ニュートンに戻し、プロセスを次第に高い圧縮レベルにて繰り返した。
【0156】
%接触の計算手順:
支持層1~6、13及び14では、支持構造の周期性又はランダム性のために、接触百分率は、総活性領域よりも小さい代表的な領域から決定されうる。支持体の一部のトポグラフィースキャンは、メンブレン接触面から、光学プロフィロメーター(Polytec TopMap uLab)を使用して行うことができる。上から20μmの深さ範囲でスキャンされたトポグラフィーを、支持体に平行な平面に投影した。投影面積は、メンブレンと支持体との間の物理的接触面積以上となる。投影面積とトポグラフィースキャンの視野範囲の面積との比率はImageJソフトウェアを使用して計算された。それは接触百分率の上限と考えることができる。
支持層7~12については、活性領域内において、メンブレンと支持体との間の物理的接触の面積は、総活性面積から穿孔面積を差し引いた面積以下である。
接触百分率の上限は、
【数2】
(上式中、nは穿孔の数であり、dは各穿孔の直径であり、Dは活性領域の直径であり、すべてのサンプルアセンブリで1.5mmである)として計算できる。各穿孔の直径は、光学顕微鏡(モデルVHX-5000、Keyence Corporationから市販購入)を使用して測定した。
【0157】
図5は、支持層1の最上部20μmを示す顕微鏡写真を示している。画像中の暗い領域は織物メッシュの繊維に対応し、メンブレンと接触する支持層の領域を表す。画像中の白い領域は開放領域に対応する。
【0158】
図6は、支持層5の最上部の20μmを示す光学顕微鏡写真を示す。暗い領域は不織繊維に対応する。画像中の暗い領域は不織支持体の繊維に対応し、メンブレンと接触する支持層の領域を表す。画像中の白い領域は開放領域に対応する。
【0159】
%開放面積の計算手順:
【0160】
%開放面積は次のように計算できる。
開口面積%=100-接触面積%
【実施例】
【0161】
例
サンプルアセンブリの調製
以下の表は上記の例で使用されている例示的なメンブレンの特性を概説している。これらの特性は単なる例示であり、限定を意図するものではない。
【0162】
【0163】
上記のポリマーメンブレン番号1~9は、以下の方法に従って調製した。
【0164】
【0165】
以下の表は、上述の例で使用される例示的な支持層の特性を概説している。これらの特性は単なる例示であり、限定を意図するものではない。
【0166】
【0167】
本明細書に記載及び試験される特定の非限定的なサンプルアセンブリ及び比較サンプルアセンブリを以下のように調製した。
【0168】
すべてのサンプルアセンブリの例(サンプルアセンブリ12及び13を除く)及び比較サンプルアセンブリは、少なくとも1つの接着剤付きガラス繊維サンプルキャリアを含み、今後、単に、ガラス繊維サンプルキャリアと呼ぶ。ガラス繊維サンプルキャリアは、ガラス繊維シート(McMaster-Carrから市販購入、製品番号1331T37)の片面に両面感圧接着剤を適用することにより調製した。次に、ガラス繊維/接着剤シートをレーザ切断してクーポンにした。次に、直径1.5mmの孔はインピーダンスチューブの内部ボアと位置合わせされた中央に作製され、測定されるサンプルの活性領域に対応する。
【0169】
比較サンプルアセンブリ:
特定の非限定的な比較サンプルアセンブリを以下のように調製した:メンブレンが平らでしわがないように、メンブレン片を滑らかで水平な表面に配置した。接着剤剥離ライナーを、予め切断されたガラス繊維サンプルキャリアから取り外して、接着剤を露出させた。接着剤層が露出した状態で、サンプルキャリアをメンブレンの上に静かに置き、余分なメンブレンをサンプルキャリアの周囲から切り取った。次に、サンプルキャリアを、メンブレン側を上に向けて位置合わせジグの上に配置した。剥離ライナーを第二のガラス繊維サンプルキャリアから取り外し、接着面を下にして、メンブレンに向かって位置合わせジグの上に配置した。低圧(手動で適用され、測定されない)を適用し、下部と上部のサンプルキャリアをまとめて、ガラス繊維サンプルキャリア/接着剤/メンブレン/接着剤/ガラス繊維サンプルキャリアのスタックを備えたアセンブリを形成した。比較サンプルアセンブリのスタックを表4に示す。
【0170】
サンプルアセンブリ
穿孔付き接着剤付きガラス繊維支持層を有する特定の非限定的なサンプルアセンブリ(例えば、アセンブリ15~17、33、34)を以下の手順に従って調製した。穿孔付き接着剤付きガラス繊維支持層は、接着剤付きガラス繊維サンプルキャリア(上記)と同様の方法で作製したが、直径が1.5mmの単一の大きな孔の代わりに、複数の小さな直径の穿孔(開口部)を作製した。穿孔の数及びその直径を表3に示す。次に、ガラス繊維のサンプルキャリアの1つを、あらかじめ切断された接着剤付きの穿孔付きガラス繊維支持体に置き換えた以外は、本明細書に記載されるようにサンプルアセンブリを調製した。以後、穿孔付きガラス繊維支持層とも呼ぶ。これらのアセンブリのスタックを表3に示す。
【0171】
織物及び/又は不織支持層を有する特定の非限定的なサンプルアセンブリ(例えば、アセンブリ1~11、14、18~30)を以下のように調製した。織物及び不織支持材をロールから小さな(6mmx6mm)正方形の断片に切り取り、脇に置いた。接着剤剥離ライナーを、予め切断されたガラス繊維サンプルキャリアから取り外し、支持体がガラス繊維サンプルキャリアの中心にある直径1.5mmの孔を覆うように、予め切断された正方形の支持体材料に接着した。次いで、接着剤の大部分がなおも露出している状態で、ポリマーメンブレンをサンプルキャリアに取り付けた。次に、支持層及びメンブレンが取り付けられたガラス繊維サンプルキャリアを、メンブレン側を上にして位置合わせジグの上に配置した。第二のガラス繊維サンプルキャリアからの接着剤剥離ライナーを取り外し、接着剤側を下にして位置合わせジグの上に置いた。軽い圧力を加えて、下部サンプルキャリアと上部サンプルキャリアを合わせて、以下のスタック:ガラス繊維キャリア/接着剤/支持体/メンブレン/接着剤/ガラス繊維キャリアを有するアセンブリを形成した。幾つかのサンプルアセンブリ(例えば、アセンブリ1~8、10、11、14、18、20、22、23、25~28)において、支持層を含む第二のガラス繊維サンプルキャリアを使用して、以下のスタック:ガラス繊維キャリア/接着剤/支持体/メンブレン/支持体/接着剤/ガラス繊維キャリアを有するアセンブリを形成した。サンプルアセンブリ29は、試験手順のセクションで記載したものと同じ手順を使用して17psiで10分間加圧し、ポリマーメンブレンと支持層の間の付着性を改善した。少なくとも1つの織物又は不織支持体を備えたアセンブリの追加のスタック情報については、表3を参照されたい。
【0172】
穿孔されたPET支持層を備えた特定の非限定的なアセンブリ(例えば、アセンブリ31、32)を以下のように調製した。最初に、両面感圧接着剤を厚さ127~130μmのPETシートの片面に適用した。次に、PET/接着剤シートをレーザ切断してクーポンにした。クーポンの中央にある直径1.5mmの円形領域に穿孔(開口部)を形成した。穿孔の数及びそれらの直径を表3に示す。接着剤層が露出した状態で、穿孔付きクーポンをポリマーメンブレンに取り付け、支持層として機能させることができる。次に、ガラス繊維サンプルキャリアをメンブレンの反対側に取り付けて、以下のスタック:ガラス繊維サンプルキャリア/接着剤/メンブレン/接着剤/PET支持体を有するアセンブリを形成した。
【0173】
黄銅支持層を有する特定のアセンブリ(例えば、アセンブリ12、13)を以下のように調製した。黄銅クーポンはシート材料から調製した。クーポンの中央に直径1.5mmの円形領域に穿孔(開口部)を形成した。穿孔の数及びその直径を表3に示す。メンブレンを2つの黄銅製支持体プレートの間にクランプして、以下のスタック:黄銅製支持体/メンブレン/黄銅製支持体を備えた、接着剤なしのアセンブリを形成した。この手順では、両方のクーポン上の穿孔は正確に位置合わせされている。
【0174】
例示的なラミネート化手順:
【0175】
幾つかの実施形態において、ポリマーメンブレンは少なくとも1つの支持層にラミネート化されている。ラミネート化は任意の方法を使用して行うことができるが、幾つかの実施形態において、ポリマーメンブレンは、ミニホットロールラミネータ(モデルHL-200、ChemInstruments Inc.から市販購入)を使用して少なくとも1つの支持層にラミネート化される。扱いやすさを改良するために、支持体及びメンブレンを3インチx6インチのストリップに切断し、メンブレン及び支持層よりも少し大きいストリップに切断された厚い25.4μmのカプトン(DuPontから市販購入)の2つのピースの間に配置することができる。次に、サンプルアセンブリを2つのローラ(ホットロール及びニップロール)の間に挿入し、ラミネート化することができる。スタックは、以下のとおり:カプトン/ePTFE/支持層/カプトンであることができる。織メッシュ(例えば、製品番号34-33及び6-105、Sefar Inc. Holding AG)を支持層として使用するときに、ラミネート化は温度265℃、ホットロールとニップロールとの間の圧力40psi及びライン速度45cm/分で行うことができる。二成分メッシュ(例えば、製品番号28T1、Unitika Ltd.)を支持層として使用するときに、ラミネート化は温度185℃、ホットロールとニップロールとの間の圧力40psi及びライン速度45cm/分で行うことができる。不織材料(製品番号133、HDK Industries)を支持層として使用したときに、ラミネート化は温度180℃、ホットロールとニップロールとの間の圧力25psi及びライン速度400cm/分で行った。
【0176】
配向は、ポリマーメンブレンがホットロールに最も近く、支持体がニップロールに最も近くなるようにすることができる。幾つかの実施形態において、メッシュ支持層(製品番号28T1、Unitika)をメンブレンの上面及び底面にラミネート化することができる。これらのサンプルアセンブリのスタックは以下のとおりであることができる:カプトン/メッシュ支持層/ePTFE/メッシュ支持層/カプトン。最初にサンプルアセンブリをローラの間に挿入して、メッシュ支持層をメンブレンの上面にラミネート化した。次に、サンプルアセンブリを裏返し、二回目に挿入して、メッシュ支持層をメンブレンの底面にラミネート化した。ラミネート化後に、上部カプトン層と下部カプトン層を取り除くことができる。
【0177】
表4:サンプルアセンブリの構成例:
以下の表は、上述の実施例で使用されたアセンブリの構成を示している。本明細書で指定される「メンブレン番号」及び「支持層番号」については、それぞれ表1及び2を参照する。
【0178】
【0179】
【0180】
サンプルアセンブリ及び比較サンプルアセンブリの特性
以下の表は、特定のサンプル及び比較サンプルアセンブリの例示的な特性を示している。すべての特性は本明細書に記載されているように測定される。
【0181】
【0182】
【0183】
例1-一定の音響伝送及び抵抗挙動を示す非限定的な実施形態
比較サンプルアセンブリを含むすべてのサンプルアセンブリについて、試験手順のセクションで記載されているように、伝送損失及び位相角の試験を行った。
【0184】
サンプルアセンブリ及び比較サンプルアセンブリの伝送損失データを、6つの区別される周波数(500Hz、1,000Hz、2,000Hz、5,000Hz、10,000Hz、20,000Hz)で表8に示す。伝送損失vs周波数スペクトルを
図7~18に示す。
【0185】
【0186】
サンプルアセンブリの位相角データを、6つの区別される周波数(500Hz、1,000Hz、2,000Hz、5,000Hz、10,000Hz、20,000Hz)で表10に示す。試験されたサンプルアセンブリの生の位相角vs周波数スペクトルを
図1~18に示す。
【0187】
【0188】
示されているように、サンプルアセンブリは、試験された周波数で+45度~-45度の範囲内にある位相角を示すが、比較サンプルアセンブリは、試験された周波数の幾つかで+45度~-45度の範囲外にある位相角を示す。
【0189】
各サンプルアセンブリ及び各比較サンプルアセンブリの伝送損失の勾配(dB/オクターブ単位)は、区別される周波数(500Hz、1,000Hz、2,000Hz、5,000Hz、10,000Hz、20,000Hz)の線形回帰によって測定された。
【0190】
以下の手順を使用して、周波数をオクターブにスケーリングした。
【0191】
500Hzと500Hzの間のオクターブ数は
【数3】
である。
【0192】
500Hzと1000Hzとの間のオクターブ数は
【数4】
【0193】
500Hzと2000Hzとの間のオクターブ数は
【数5】
【0194】
500Hzと5000Hzとの間のオクターブ数は
【数6】
【0195】
500Hzと10,000Hzとの間のオクターブ数は
【数7】
【0196】
500Hzと20,000Hzとの間のオクターブ数は
【数8】
【0197】
次に、上記で計算されたオクターブにわたって伝送損失データに対して線形回帰を実行することにより、伝送損失スペクトルの勾配を決定することができる。
【0198】
比較サンプルアセンブリについて、伝送損失値は、低周波数範囲における周波数で減少し、次いで、高周波数範囲における周波数で増加する。線形回帰は、比較サンプルアセンブリについての低周波数範囲で行われる。以下の表10~11に示すように、所与のメンブレンについて、サンプルアセンブリの伝送損失の傾きは、比較サンプルアセンブリの伝送損失の傾きよりもゼロに近かった。これはサンプルアセンブリの方がより支配的に一定した音響伝送プロファイルを提供したことを示す。具体的には、以下の非限定的な例によって示されるように、本開示の幾つかの実施形態において、伝送損失の傾きの絶対値は、500Hz~20,000Hzの範囲で1.5dB/オクターブ以下である(すなわち、伝送損失の範囲は-1.5dB/オクターブ~1.5dB/オクターブである)。言い換えると、表10の非限定的な例において、伝送損失は500~20,000Hzの周波数範囲で1.5dB/オクターブを超えて変化しない。
【0199】
【0200】
例2-改善された負荷耐圧を示す非限定的な実施形態
比較サンプルアセンブリを含むすべてのサンプルアセンブリについて、「試験手順」セクションで記載れているように、伝送損失及び位相角試験を行った。サンプルアセンブリを、以下の表11に記載されている圧力試験に10分の保持時間かけた。
【0201】
【0202】
試験手順セクションの記載に従って、試験前vs試験後の伝送損失及び位相データを測定した。サンプルアセンブリ及び比較サンプルアセンブリについて、圧力試験の前後の伝送損失及び伝送損失の相対的な変化を、以下の表12~14に、6つの区別される周波数(500Hz、1,000Hz、2,000Hz、5,000Hz、10,000Hz及び20,000 Hz)で示している。生の伝送損失及び位相角vs周波数スペクトルを
図19~29に示す。示されているように、特定のメンブレンについて、圧力試験の前後の伝送損失の変化は比較サンプルアセンブリのそれよりも小さく、サンプルアセンブリは、より堅牢な音響性能を提供し、圧力負荷に対する破裂強度を改善した。
【0203】
【0204】
【0205】
【0206】
例3-改善された耐圧縮性を示す非限定的な実施形態
圧縮下のアセンブリに対する伝送損失及び位相角試験は、「試験手順」セクションに記載されるように行った。3つの異なる力(5N、10N、20N)は、サンプルアセンブリ14及び比較アセンブリ11cに適用され、伝送損失及び位相角は、圧縮下のアセンブリで測定する。圧縮力なしの伝送損失も測定する。
【0207】
圧縮力の関数としての生の伝送損失及び位相角vs周波数スペクトルを
図30に示す。伝送損失及び位相のデータを、6つの区別される周波数(500Hz、1,000Hz、 2,000Hz、5,000Hz、10,000Hz及び20,000Hz)で表15及び16に示す。
【0208】
【0209】
【0210】
【0211】
【0212】
例4-改善された音響の一貫性を示す非限定的な実施形態
サンプルアセンブリ25及び比較サンプルアセンブリ13cについて、5つのサンプルを製造し、伝送損失及び位相角を試験する。部品間のばらつきは、各周波数(500Hz、1,000Hz、2,000Hz、5,000Hz、10,000Hz及び20,000Hz)でのサンプル間の伝送損失の標準偏差によって評価される。5つのサンプルの平均伝送損失及び位相角を表19及び表20に示す。伝送損失の標準偏差を表21に示し、
図32に示す。生の伝送損失及び位相角を
図31に示し、これらの図のエラーバーは測定値の分布である。示されているように、サンプルアセンブリは比較サンプルアセンブリよりも低い標準偏差を示し、サンプルアセンブリが部品間でより良い一貫性を提供したことを示す。
【0213】
【0214】
【0215】
【0216】
例5:調整可能な伝送損失
所与のメンブレンについて、支持層を介して伝送損失を調整できる。より高い空気流の支持層を使用してTLを減らすことができ、その逆も可能である。
【表22】
【表23】
本開示の幾つかの実施形態を記載してきたが、これらの実施形態は、限定ではなく単なる例示であり、多くの修正は当業者に明らかになり得る。例えば、本明細書で論じられるすべての寸法は、例としてのみ提供されており、例示的であり限定的ではないことが意図される。