BRPI0710925A2

BRPI0710925A2 - pelìculas estruturadas que têm propriedades de absorção acústica

Info

Publication number: BRPI0710925A2
Application number: BRPI0710925-3A
Authority: BR
Inventors: David F Slama; Jonathan H Alexander; Graham M Clarke
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2011-05-31
Also published as: CN101432131A; EP2010374B1; WO2007127890A3; WO2007127890A2; KR20090005071A; US20090233045A1; EP2010374A2; JP2009535667A; US8367184B2; JP5623737B2; KR101346873B1; CN101432131B

Abstract

PELìCULAS ESTRUTURADAS QUE TêM PROPRIEDADES DE ABSORçãO ACúSTI CA São apresentadas películas estruturadas que têm propriedades de absorção acústica. Métodos de fabricação e uso das pelícuias estruturadas são também apresentados.

Description

"PELÍCULAS ESTRUTURADAS QUE TÊM PROPRIEDADES DE ABSORÇÃO ACÚSTICA"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a películas estruturadas que têm propriedades deabsorção acústica e a métodos de preparo e uso de tais películas estruturadas.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Há uma necessidade contínua na técnica de artigos que forneçam propriedadesacústicas, incluindo propriedade de absorção de som.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a películas estruturadas capazes de fornecer proprie-dades acústicas a uma área, incluindo propriedades de absorção de som. De acordo com umamodalidade exemplificadora da presente invenção, a película estruturada compreende umaporção substancialmente plana que tem uma primeira superfície principal, uma segunda su-perfície principal e uma espessura média, e uma pluralidade de projeções tubulares estenden-do-se a partir da porção de película substancialmente plana, sendo que uma ou mais proje-ções tubulares compreendem (i) um orifício estendendo-se a partir de uma primeira extremi-dade de uma projeção acima da primeira superfície principal para dentro ou através da porçãode película substancialmente plana, (ii) uma parede lateral da projeção cercando ao menosuma porção do orifício e contendo uma superfície interior, uma superfície exterior da paredelateral da projeção, e uma espessura da parede lateral da projeção, e (iii) um comprimento deprojeção estendendo-se a partir da primeira extremidade da projeção até a primeira superfícieprincipal, sendo que a razão entre o comprimento da projeção e a espessura média da porçãode película é de pelo menos 3,5. Em algumas modalidades, a razão entre o comprimento daprojeção e a espessura média da porção de película é de pelo menos cerca de 4,0, ou atécerca de 10,0 ou mais.

Em outra modalidade exemplificadora da presente invenção, a película estrutura-da compreende uma porção substancialmente plana que compreende um material termo-formável contendo uma primeira superfície principal, uma segunda superfície principal, euma espessura média, e uma pluralidade de projeções tubulares estendendo-se a partir daporção de película substancialmente plana, sendo que uma ou mais projeções tubularescompreendem (i) um orifício que se estende a partir de uma primeira extremidade da pro-jeção acima da primeira superfície principal para ou através da porção de película subs-tancialmente plana, (ii) uma parede lateral da projeção cercando ao menos uma porção doorifício, com a parede lateral da projeção compreendendo o material termoformável e con-tendo uma superfície externa da parede lateral da projeção, uma superfície interna da pa-rede lateral da projeção e uma espessura da parede lateral da projeção e (iii) uma proje-ção com um comprimento de extremidade a extremidade estendendo-se a partir da primei-ra extremidade da projeção até a segunda extremidade da projeção abaixo da segundasuperfície principal.

Em ainda outra modalidade exemplificadora da presente invenção, a película es-truturada compreende uma porção substancialmente plana que compreende um materialtermoformável contendo uma primeira superfície principal, uma segunda superfície princi-pal, e uma espessura média, e uma pluralidade de projeções tubulares estendendo-se apartir da porção de película substancialmente plana, sendo que ao menos uma porção dasprojeções tubulares compreende (i) um orifício que se estende a partir de uma primeiraextremidade da projeção acima da primeira superfície principal através da porção de pelí-cuia substancialmente plana até uma segunda extremidade da projeção abaixo da porçãode película substancialmente plana, fornecendo uma abertura através da película estrutu-rada, (ii) uma parede lateral da projeção circundando ao menos uma porção do orifício ecompreendendo o material termoformável e contendo uma superfície externa, uma super-fície interna e uma espessura, e (iii) uma projeção com um comprimento de extremidade aextremidade estendendo-se a partir da primeira extremidade da projeção até a segundaextremidade da projeção.

A presente invenção refere-se, também, a métodos de preparo de películas estrutu-radas, bem como a métodos para uso das películas estruturadas em uma variedade de apli-cações. Em uma modalidade exemplificadora da presente invenção, um método de uso dapelícula estruturada compreende um método para absorção de som em uma área, sendo queo método compreende a etapa de cercar ao menos uma porção da área com uma películaestruturada.

Essas e outras características e vantagens da presente invenção se tornarão evi-dentes após uma revisão das descrições detalhadas das modalidades apresentadas a se-guir e das reivindicações anexas.

Breve Descrição dos Desenhos

A presente invenção é descrita em mais detalhes em relação às figuras anexas,sendo que:

A Figura 1 mostra uma película estruturada exemplificadora da presente invenção;

As Figuras 2A a 2F mostram possíveis configurações da seção transversal dasprojeções tubulares exemplifícadoras em uma porção substancialmente plana da películaestruturada exemplificadora da Figura 1, ao longo da linha A-A;

A Figura 3 é uma vista lateral de uma película estruturada exemplificadora da pre-sente invenção, fixada a camadas adicionais;

A Figura 4 é uma vista lateral de outra película estruturada exemplificadora da pre-sente invenção, fixada a camadas adicionais;

A Figura 5 é um diagrama esquemático de um aparelho exemplificador adequadopara a formação da película estruturada da presente invenção;

A Figura 6 é um gráfico do coeficiente de absorção de som em função da fre-qüência para as películas estruturadas exemplificadoras da presente invenção, e

A Figura 7 é um gráfico dos dados do teste de tubo de impedância para as películasestruturadas exemplificadoras da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

A presente invenção refere-se a películas estruturadas capazes de fornecer proprie-dades acústicas incluindo, mas não se limitando a, dissipação de energia, refle-xão/direcionamento ou transformação de energia (por exemplo, transformação de energiacinética das partículas em movimento em energia térmica devido a atrito). Para uso na presen-te invenção, o termo "estruturada" refere-se às características topográficas da película, especi-ficamente à presença de projeções tubulares ao longo de ao menos uma superfície externaprincipal de uma porção substancialmente plana da película. O termo "estruturada" não é usa-do para descrever a orientação do(s) material(is) usado(s) para formar as projeções tubularese a porção substancialmente plana da película.

As películas estruturadas (1) têm propriedades excepcionais de absorção de som,(2) têm características estruturais que permitem seu uso em uma variedade de aplicaçõese (3) podem ser fabricadas com uma boa relação custo/benefício. A presente invençãorefere-se, também, a métodos de preparo das películas estruturadas, bem como a méto-dos para uso das películas estruturadas em uma variedade de aplicações, incluindo apli-cações de absorção de som.

Uma película estruturada exemplificadora da presente invenção é mostrada na Fi-gura 1. A película estruturada exemplificadora 10 da Figura 1 compreende uma porção depelícula substancialmente plana 11 e uma pluralidade de projeções tubulares 12 estenden-do-se acima da primeira superfície principal 13 da porção de película substancialmente pla-na 11. Conforme descrito com mais detalhes a seguir, as projeções tubulares 12 compreen-dem um orifício 15 estendendo-se a partir de uma primeira extremidade da projeção 16 aci-ma da primeira superfície principal 13 dentro ou através da porção de película substancial-mente plana 11, uma parede lateral de projeção 18 cercando ao menos uma porção do orifí-cio 15, e um comprimento de projeção, L, estendendo-se a partir da primeira extremidade daprojeção 16 até a primeira superfície principal 13. Adicionalmente, a película estruturadaexemplificadora 10 pode ser fixada a camadas e/ou componentes adicionais, conforme des-crito mais adiante neste documento.

I. Películas Estruturadas Tridimensionais

Conforme mostrado pela película estruturada exemplificadora 10 da Figura 1, aspelículas estruturadas tridimensionais da presente invenção compreendem um certo nú-mero de componentes que permitem que elas sejam usadas em uma variedade de aplica-ções. Por exemplo, em algumas modalidades, as películas estruturadas da presente in-venção são capazes de fornecer propriedades acústicas excepcionais a um dado substra-to e/ou área. Uma descrição dos possíveis componentes das películas estruturadas dapresente invenção, bem como das propriedades das películas estruturadas resultantes, éfornecida abaixo.

A. Componentes da Película Estruturada

As películas estruturadas da presente invenção podem compreender um ou maisdos componentes a seguir.

1. Porção de Película Substancialmente Plana

As películas estruturadas da presente invenção compreendem uma porção subs-tancialmente plana como a porção substancialmente plana 11 da película estruturada e-xemplificadora 10 mostrada na Figura 1. A porção substancialmente plana tem uma pri-meira superfície principal, uma segunda superfície principal oposta à. primeira superfícieprincipal, e uma espessura média da porção de película, t, estendendo-se a partir da pri-meira superfície principal até a segunda superfície principal. Para uso na presente inven-ção, o termo "porção de película substancialmente plana" refere-se à porção das películasestruturadas da presente invenção que cercam e separam a pluralidade de projeções tu-bulares uma do outra. Conforme mostrado nas Figuras 1 a 4, a porção substancialmenteplana tem uma porção de película plana com uma espessura média, t, substancialmentemenor que a largura total w ou que o comprimento / da película estruturada.

Na presente invenção, a "espessura média da porção de película" (indicada comot) da porção substancialmente plana é determinada mediante a medição da espessura daporção substancialmente plana em vários locais entre projeções tubulares adjacentes, re-sultando no número total de espessuras da porção de película, x; e calculando-se a es-pessura média das espessuras de porção de película x. Tipicamente, χ é maior que cercade 3, e, desejavelmente, situa-se na faixa de cerca de 3 a cerca de 10. Desejavelmente,cada medição é tomada em um local próximo à seção intermediária entre as projeçõestubulares adjacentes, de modo a minimizar qualquer efeito na medição pelas projeçõestubulares.

A porção substancialmente plana das películas estruturadas tem uma espessuramédia de porção de película, que varia dependendo da finalidade em particular da películaestruturada. Tipicamente, a porção substancialmente plana tem uma espessura média deporção de película menor que cerca de 508 mícrons (μηι) (20 mils.). Em algumas modali-dades, a porção substancialmente plana tem uma espessura média de porção de películade cerca de 50,8 pm (2,0 mils.) a cerca de 508 Mm (20 mils.). Em outras modalidades, aporção substancialmente plana tem uma espessura média de porção de película de cercade 101,6 μm (4,0 mils.) a cerca de 254 μιτι (10 mils.). Em ainda outras modalidades, a por-ção substancialmente plana tem uma espessura média de porção de película de cerca de101,6 μm (4,0 mils.) a cerca de 152,4 μm (6,0 mils.).

A porção substancialmente plana das películas estruturadas pode compreender umou mais materiais poliméricos. Materiais poliméricos adequados incluem, mas não se limitama, poliolefinas como polipropileno e polietileno; copolímeros de olefina (por exemplo, copolí-meros com acetato de vinila); poliésteres como tereftalato de polietileno e tereftalato de poli-butileno; poliamida (Náilon-6 e Náilon-6,6); poliuretanos; polibuteno; ácidos poliláticos; álcoolpolivinílico; sulfeto de polifenileno; polissulfona; policarbonatos; poliestirenos; polímeros cris-talinos líquidos; polietileno-co-acetato de vinila; poliacrilonitrilo; poliolefinas cíclicas; ou umacombinação dos mesmos. Em uma modalidade exemplificadora, a porção substancialmenteplana compreende uma poliolefina, como polipropileno, polietileno, ou uma mistura dosmesmos.

A porção substancialmente plana pode compreender, ainda, um ou mais aditivos,conforme descrito mais adiante neste documento. Quando presentes, a porção substanci-almente plana compreende, tipicamente, pelo menos 75 por cento em peso de qualquerum dos materiais poliméricos acima descritos, com até cerca de 25 por cento em peso deum ou mais aditivos. Desejavelmente, a porção substancialmente plana compreende pelomenos 80 por cento em peso, mais desejavelmente pelo menos 85 por cento em peso,pelo menos 90 por cento em peso, pelo menos 95 por cento em peso, e tanto quanto 100por cento em peso de qualquer um dos materiais poliméricos acima descritos, sendo quetodos os pesos são baseados no peso total da porção de película substancialmente plana.

Vários aditivos podem ser adicionados a uma massa fundida de polímero, formada apartir de um ou mais dos polímeros acima mencionados, e extrudada para incorporar o aditivona porção de película substancialmente plana. Tipicamente, a quantidade de aditivos é menorque cerca de 25%, em peso, desejavelmente, até cerca de 5,0%, em peso, com base no pesototal da película estruturada. Aditivos adequados incluem, mas não se limitam a, enchimentos,estabilizantes, plastificantes, acentuadores de pegajosidade, agentes para controle de fluxo,retardadores de taxa de cura, promotores de adesão (por exemplo, silanos e titanatos), adju-vantes, modificadores de impacto, microesferas expansíveis, partículas termicamente conduti-vas, partículas eletricamente condutivas, sílica, vidro, argila, talco, pigmentos, colorantes, bo-lhas ou microesferas de vidro, antioxidantes, clareadores ópticos, agentes microbicidas, ten-soativos, retardadores de chama, e fluoropolímeros. Um ou mais dos aditivos acima descritospode ser usado para reduzir o peso e/ou custo da porção substancialmente plana resultante,ajustar a viscosidade, ou modificar as propriedades térmicas da porção de película substanci-almente plana, ou conferir uma gama de propriedades físicas derivadas da atividade de pro-priedade física do aditivo, incluindo propriedades elétricas, ópticas, relacionadas à densidade,de barreira líquida ou de união adesiva.Em uma modalidade exemplificadora da presente invenção, a porção substancialmenteplana compreende uma camada única de material termoformável formando a primeira e a se-gunda superfície principal, e contendo a espessura média de porção de película acima descrita,sendo que o material termoformável compreende um ou mais dos polímeros e aditivos opcionaisacima mencionados. Em ainda outra modalidade exemplificadora da presente invenção, a por-ção substancialmente plana compreende uma camada única de material termoformável forman-do a primeira e a segunda superfície principal e contendo a espessura média de porção de pelí-cula acima descrita, sendo que a primeira e a segunda superfícies principais são expostas (porexemplo, não são cobertas) de modo a serem posicionáveis e/ou afixáveis a um substrato dese-jado.

2. Projeções Tubulares

As películas estruturadas da presente invenção compreendem, ainda, uma plura-lidade de projeções tubulares estendendo-se acima da primeira superfície principal da por-ção de película substancialmente plana, como as projeções tubulares 12 da película estru-turada exemplificadora 10 mostrada na Figura 1. As projeções tubulares são, desejavel-mente, formadas a partir da mesma composição termoformável usada para formar a por-ção substancialmente plana descrita acima. Em uma modalidade desejada, a porção subs-tancialmente plana e a pluralidade de projeções tubulares compreendem uma estruturatermoformada contínua, formada a partir de uma única composição termoformável quecompreende um ou mais dos polímeros e aditivos opcionais mencionados acima.

Em outras modalidades desejadas, a porção substancialmente plana e a pluralidade deprojeções tubulares (i) compreendem uma estrutura termoformada contínua, formada a partir deuma única composição termoformável e (ii) são isentas de formação de projeção pós formaçãoda película. Para uso na presente invenção, o termo "formação de projeção pós formação dapelícula" é usado para descrever processos convencionais usados para formar projeções e/ouaberturas em uma película. Tais processos convencionais incluem, mas não se limitam a, umaetapa de termoformação usada para formar projeções em uma estrutura de película previamen-te solidificada (que não seja, por exemplo, um extrudado de película fundida), uma etapa deperfuração por agulhagem, ou outra etapa de puncionamento da película.

A pluralidade de projeções tubulares pode ser distribuída de maneira uniforme so-bre a primeira superfície principal da porção substancialmente plana ou distribuída de modoaleatório sobre a primeira superfície principal. Em algumas modalidades, a pluralidade deprojeções tubulares é distribuída de maneira uniforme sobre a primeira superfície principal(e, opcionalmente, uma porção correspondente da segunda superfície principal) da porçãode película substancialmente plana.

Em uma modalidade exemplificadora, a película estruturada da presente invençãocompreende uma pluralidade de projeções tubulares que se estendem a partir da porção depelícula substancialmente plana, sendo que uma ou mais projeções tubulares compreendem(i) um orifício estendendo-se a partir da primeira extremidade da projeção acima da primeirasuperfície principal dentro ou através da porção de película substancialmente plana, (ii) umaparede lateral da projeção cercando ao menos uma porção do orifício, com a parede lateralda projeção contendo uma superfície externa da parede lateral da projeção, uma paredeinterna da parede lateral de projeção, e uma espessura da parede lateral de projeção, e (iii)um comprimento de projeção, L, estendendo-se a partir da primeira extremidade da projeçãoaté a primeira superfície principal, sendo que a razão entre o comprimento da projeção, L, ea espessura média da porção de película, t, é de pelo menos cerca de 3,5. Em outras moda-lidades, a razão entre o comprimento da projeção, L, e a espessura média da porção depelícula, t, é de pelo menos cerca de 4,0. Em ainda outras modalidades, a razão entre ocomprimento da projeção, L, e a espessura média da porção de película, t, é de cerca de 4,0a cerca de 10,0.

As projeções tubulares podem ter comprimentos de projeção substancialmentesimilares, que variam de película para película, dependendo da finalidade de uma dadapelícula estruturada. Tipicamente, as projeções tubulares tem um comprimento de proje-ção, L, na faixa de cerca de 25,4 μιτι (1 mil) a cerca de 1,27 cm (500 mil), mais tipicamen-te, cerca de 50,8 μιτι (2 mil) a cerca de 2,54 mm (100 mil), e mais tipicamente ainda, cercade 508 μm (20 mil) a cerca de 1,02 mm (40 mil).

As projeções tubulares podem ser descritas com mais detalhes com relação aocomprimento do orifício da projeção, diâmetro do orifício da projeção, e espessura da pare-de lateral da projeção, cada dimensão das mesmas pode variar, dependendo da finalidadede uma dada película estruturada. Tipicamente, as projeções tubulares têm um comprimentodo orifício da projeção na faixa de cerca de 25,4 μιτι (1 mil) a cerca de 1,32 cm (520 mil),mais tipicamente, cerca de 50,8 μητι (2 mil) a cerca de 2,79 mm (110 mil), e mais tipicamenteainda, cerca de 508 μιτι (20 mil) a cerca de 1,14 mm (45 mil); um diâmetro do orifício da pro-jeção na faixa de cerca de 25,4 μιη (1 mil) a cerca de 6,35 mm (250 mil), mais tipicamente,cerca de 25,4 μιη (1 mil) a cerca de 2,54 mm (100 mil), e mais tipicamente ainda, cerca de25,4 μm (1 mil) a cerca de 254 μιη (10 mil); e uma espessura da parede lateral da projeçãona faixa de cerca de 25,4 um (1 mil) a cerca de 508 μητι (20 mil), mais tipicamente, cerca de25,4 μιη (1 mil) a cerca de 254 μιη (10 mil), e mais tipicamente ainda, cerca de 25,4 μm (1mil) a cerca de 127 μητι (5 mil).

As projeções tubulares podem ser descritas em mais detalhes com relação à es-pessura da parede lateral da projeção em relação à espessura média da porção de película,t, acima descritas. Em uma modalidade exemplificadora, ao menos uma porção das proje-ções tubulares têm uma espessura da parede lateral da projeção igual a ou maior que a es-pessura média da porção de película, t, da porção de película substancialmente plana.Conforme mostrado nas Figuras 2A a 2F, as projeções tubulares podem ter umavariedade de formatos de configurações em seção transversal. Em algumas modalidades,as projeções tubulares têm uma segunda extremidade da projeção posicionada abaixo dasegunda superfície principal da porção de película substancialmente plana. Nessas modali-dades, as películas estruturadas da presente invenção compreendem uma pluralidade deprojeções tubulares estendendo-se a partir da porção de película substancialmente plana,sendo que uma ou mais projeções tubulares compreendem (i) um orifício estendendo-se apartir da primeira extremidade da projeção acima da primeira superfície principal dentro ouatravés da porção de película substancialmente plana, (ii) uma parede lateral da projeçãocercando ao menos uma porção do orifício, com a parede lateral da projeção contendo umasuperfície externa da parede lateral da projeção, uma superfície interna da parede lateral daprojeção, e uma espessura da parede lateral da projeção, e (iii) um comprimento de proje-ção de extremidade-a-extremidade estendendo-se a partir da primeira extremidade da proje-ção até a segunda extremidade da projeção, abaixo da segunda superfície principal. Porexemplo, conforme mostrado nas Figuras 2A e 2C a 2F, projeções tubulares 12 exemplifica-doras compreendem uma segunda extremidade 17 posicionada abaixo da segunda superfí-cie principal 14 da porção substancialmente plana 11.

Em algumas modalidades, em que uma ou mais projeções tubulares têm uma se-gunda extremidade abaixo da segunda superfície principal da porção substancialmente planada película estruturada, uma ou mais projeções tubulares, desejavelmente, têm um compri-mento superior de projeção estendendo-se a partir da primeira extremidade da projeção até aprimeira superfície principal, sendo que a razão entre o comprimento superior da projeção (porexemplo, comprimento de projeção, L) e a espessura média da porção de película, t, é de pelomenos cerca de 3,5. Mais desejavelmente, a razão entre o comprimento superior da projeção(por exemplo, comprimento da projeção, L) e a espessura média da porção de película, t, é decerca de 4,0 a cerca de 10,0.

As projeções tubulares podem ter uma espessura da parede lateral da projeção quevaria ao longo do comprimento da projeção (por exemplo, comprimento da projeção, L, ou umcomprimento de projeção de extremidade a extremidade). Conforme mostrado nas Figuras 2Aa 2F, projeções tubulares 12 exemplificadoras podem compreender uma espessura da paredelateral da projeção que se mantém substancialmente constante ao longo do comprimento daprojeção (vide, por exemplo, a Figura 2B) ou uma espessura da parede lateral da projeçãoque varia ao longo do comprimento da projeção (vide, por exemplo, as Figuras 2A e 2C-2F).Em uma modalidade exemplificadora, uma ou mais projeções tubulares têm uma primeira es-pessura de parede em uma base da projeção situada próximo à primeira superfície principal,uma segunda espessura da parede na primeira extremidade da projeção, e uma terceira es-pessura da parede em uma seção intermediária da projeção situada entre a base da projeçãoe a primeira extremidade da projeção, sendo que a primeira e a segunda espessuras da pare-de são maiores que a terceira espessura da parede (vide, por exemplo, a Figura 2F). Em umaoutra modalidade exemplificadora, uma ou mais projeções tubulares têm uma primeira espes-sura da parede em uma base da projeção situada próxima à primeira superfície principal, umasegunda espessura da parede na primeira extremidade da projeção, e uma terceira espessurada parede em uma seção intermediária da projeção situada entre a base da projeção e a pri-meira extremidade da projeção, sendo que a primeira e a segunda espessuras da parede sãomenores que a terceira espessura da parede (vide, por exemplo, a Figura 2E).

Em ainda outras modalidades exemplificadoras da presente invenção, uma ou maisprojeções tubulares têm uma primeira área em seção transversal acima da primeira superfícieprincipal da porção de película substancialmente plana, uma segunda área em seção trans-versal no interior da porção de película substancialmente plana, e uma terceira área em seçãotransversal abaixo da segunda superfície principal da porção de película substancialmenteplana, sendo que a primeira área da seção transversal é menor que a segunda e a terceiraárea em seção transversal (vide, por exemplo, a Figura 2C). Em algumas modalidades, umaou mais projeções tubulares têm uma porção de bolha (por exemplo, a porção de bolha 19mostrada na Figura 2C) em comunicação fluida com o orifício (por exemplo, o orifício 15) es-tendendo-se através da projeção tubular. Nessas modalidades, a porção de bolha pode estarpresente (i) no interior da porção de película substancialmente plana, (ii) abaixo da segundasuperfície principal, ou (iii) tanto em (i) como em (ii) (vide, por exemplo, a Figura 2C). Em aindaoutras modalidades, uma porção inferior da porção de bolha pode ser removida para forneceruma abertura estendendo-se através da película estruturada da primeira extremidade da pro-jeção até a segunda extremidade da projeção. Por exemplo, uma porção da porção de bolha19 junto com a segunda extremidade 17 da projeção tubular 12, mostrada na Figura 2C, podeser removida cortando-se a porção de bolha 19 ao longo de uma linha tracejada B-B mostradana Figura 2C.

Deve-se notar que as projeções tubulares podem ter uma configuração em seçãotransversal externa da projeção tubular que varia dependendo da configuração em seçãotransversal desejada e o tipo de molde usado para formar as projeções tubulares. Por e-xemplo, as projeções tubulares podem ter um formato em seção transversal externo da pro-jeção tubular sob a forma de um círculo, uma oval, um polígono, um quadrado, um triângulo,um hexágono, um formato multilobado, ou qualquer combinação dos mesmos.

Em outras modalidades exemplificadoras da presente invenção, uma ou mais proje-ções tubulares têm um orifício (por exemplo, o orifício 15) estendendo-se completamente atra-vés da porção substancialmente plana (com ou sem a necessidade de se remover uma por-ção da projeção tubular, conforme descrito acima). Conforme mostrado nas Figuras 2A a 2B e2D a 2F, projeções tubulares 12 exemplificadoras compreendem um orifício 15 que se esten-de ao longo do comprimento da projeção, da primeira extremidade da projeção 16 até a se-gunda extremidade da projeção 17. Conforme mostrado nas Figuras 2A a 2B e 2D a 2F, umaárea da seção transversal do orifício 15 pode variar (vide, por exemplo, as Figuras 2A e 2D a2F) ou permanecer substancialmente constante (vide, por exemplo, a Figura 2B) ao longo docomprimento da projeção, da primeira extremidade da projeção 16 até a segunda extremidadeda projeção 17.

Em uma modalidade desejada, a película estruturada compreende uma pluralidadede projeções tubulares estendendo-se a partir da porção de película substancialmente plana,sendo que ao menos uma porção das projeções tubulares compreende (i) um orifício esten-dendo-se a partir de uma primeira extremidade da projeção, acima da primeira superfície prin-cipal, através da porção de película substancialmente plana, até a segunda extremidade daprojeção, abaixo da porção de película substancialmente plana, fornecendo uma abertura a -través da película estruturada, (ii) uma parede lateral da projeção cercando ao menos umaporção do orifício, com a parede lateral da projeção contendo uma parede lateral exterior daprojeção, uma parede lateral interior da projeção, e uma espessura da parede lateral da proje-ção, e (iii) um comprimento de projeção de extremidade a extremidade estendendo-se a partirda primeira extremidade da projeção até a segunda extremidade da projeção.

Tipicamente, as projeções tubulares estendem-se substancialmente perpendicula-res à porção de película substancialmente plana, conforme mostrado nas Figuras 2A a 2F;entretanto, outras orientações das projeções tubulares em relação à porção substancial-mente plana estão dentro do escopo da presente invenção.

As projeções tubulares podem estar presentes ao longo de uma ou ambas superfí-cies principais da porção substancialmente plana da película estruturada em uma densidadede projeção tubular que varia dependendo da densidade de projeção tubular, e a finalidadeda película estruturada. Em uma modalidade exemplificadora, as projeções tubulares estãopresentes ao longo de uma ou ambas as superfícies principais da porção substancialmenteplana da película estruturada em uma densidade de projeção tubular de até cerca de 1.000projeções/cm2 da área superficial externa da porção de película substancialmente plana.Tipicamente, as projeções tubulares estão presentes ao longo de uma ou ambas as superfí-cies principais da porção substancialmente plana da película estruturada em uma densidadede projeção tubular de cerca de 10 projeções/cm2 a cerca de 300 projeções/cm2 da áreasuperficial externa da porção de película substancialmente plana.

3. Camadas Adicionais Opcionais

As películas estruturadas da presente invenção podem compreender uma ou maiscamadas opcionais em combinação com os componentes de película estruturada acima des-critos. Uma ou mais camadas adicionais podem estar presentes (i) nas e/ou em contato comas extremidades da projeção tubular estendendo-se acima da primeira superfície principal daporção substancialmente plana da película estruturada (por exemplo, as primeiras extremida-des de projeção 16), (ii) nas e/ou em contato com as extremidades da projeção tubular esten-dendo-se abaixo da segunda superfície principal da porção substancialmente plana (por e-xemplo, as segundas extremidades da projeção 17), (iii) na e/ou em contato com a segundasuperfície principal da porção substancialmente plana (por exemplo, a segunda superfícieprincipal 14), (iv) tanto em (i) como em (ii), ou (v) tanto em (i) como em (iii).

Camadas adicionais adequadas incluem, mas não se limitam a, uma camada de te-cido (por exemplo, tecido, não-tecido, e tecidos de malha); uma camada de papel; uma ca-mada contendo cor (por exemplo, uma camada impressa); uma camada de fibra submícron,como aquelas apresentadas no pedido de patente US. n° 60/728.230, com o tema aqui in-corporado a titulo de referência, em sua totalidade; espumas; camadas de partículas; cama-das de folha metálica; películas; camadas de tecido decorativas; membranas (isto é, pelícu-las com permeabilidade controlada, como membranas de Clialisei membranas de osmosereversa, etc.); enredamento; rede; redes de fiação e tubulação (isto é, camadas de fios paratransportar eletricidade ou grupos de tubos/canos para transportar diversos fluídos, comoredes de fiação para cobertores elétricos, e redes de tubulação para fluxo dé agente refrige-rante através de cobertores de resfriamento); ou combinações dos mesmos.

Em uma modalidade exemplificadora, uma primeira camada adicional está posi-cionado sobre e fixada às primeira extremidades da projeção das projeções tubulares deuma película estruturada da presente invenção. Tal artigo composto é mostrado na Figura3. Conforme mostrado na Figura 3, uma superfície externa inferior 21 da primeira camadaadicional 20 está nas e em contato com as primeiras extremidades da projeção 16 da pelí-cula estruturada exemplificadora 10. Nesta modalidade exemplificadora, a primeira cama-da adicional 20 pode compreender, por exemplo, uma camada contendo cor, um materialnão-tecido, um tecido de trama urdida, um tecido de malha, uma camada de espuma, umapelícula, uma camada de papel, uma camada de partículas, uma camada de folha metáli-ca, uma camada de tecido decorativa, uma membrana, um enredamento, uma rede, umarede de fiação ou tubulação; ou qualquer combinação dos mesmos.

Em ainda outra modalidade exemplificadora, uma segunda camada adicional podeser posicionada sobre e fixada à segunda superfície principal ou às segundas extremidadesda projeção das projeções tubulares da película estruturada da presente invenção. Tais arti-gos compostos são mostrados nas Figuras 3 e 4. Conforme mostrado na Figura 3, uma super-fície externa superior 31 da segunda camada adicional 30 está nas e em contato com as se-gundas extremidades da projeção 17 da película estruturada exemplificadora 10. Nesta moda-Iidade exemplificadora, a segunda camada adicional pode compreender, por exemplo, umacamada contendo cor, um material não-tecido, um tecido de trama urdida, um tecido de ma-lha, uma camada de espuma, uma película, uma camada de papel, uma camada de partícu-Las, uma camada de folha metálica, uma camada de tecido decorativa, uma membrana, umenredamento, uma rede, uma rede de fiação ou tubulação; ou qualquer combinação dosmesmos.

Conforme mostrado na Figura 4, a superfície externa inferior 21 da primeira ca-mada adicional 20 está nas e em contato com as primeiras extremidades da projeção 16da película estruturada exemplificadora 10, enquanto a superfície externa superior 31 dasegunda camada adicional 30 está na e em contato com a segunda superfície principal 14da película estruturada exemplificadora 10.

4. Dispositivos de Ligação

As películas estruturadas da presente invenção (ou artigos compostos contendouma película estruturada) podem compreender, ainda, um ou mais dispositivos de ligaçãopara permitir que a película estruturada (ou artigo composto) seja fixada ao substrato. Porexemplo, um adesivo pode ser usado para ligara película estruturada (ou artigo composto)a um dado substrato. Adesivos apropriados incluem, mas não se limitam a, adesivos sen-síveis à pressão (PSAs), adesivos ativáveis por calor, ou combinações dos mesmos. Emadição a adesivos, outros dispositivos de ligação podem ser usados. Dispositivos de liga-ção adequados incluem, mas não se limitam a, qualquer fecho mecânico como roscas,pregos, grampos, prendedores, sutura, fios, materiais de gancho e laço, etc.

Um ou mais dispositivos de ligação podem ser usados para ligar a película estruturada(ou artigo composto) a uma variedade de substratos. Substratos exemplificadores incluem, masnão se limitam a, um componente de veículo; o interior de um veículo (isto é, o compartimentode passageiros, o compartimento do motor, o porta-malas, etc.); uma parede de uma edificação(isto é, a superfície interior da parede ou superfície exterior da parede); o teto de uma edificação(isto é, a superfície interior do teto ou a superfície exterior do teto); um material de construçãopara formar uma parede ou teto de uma edificação (por exemplo, uma telha, um componente demadeira, uma placa de gesso, etc.); a parte de uma sala; uma placa de metal; um substrato devidro; uma porta; uma janela; um componente de maquinário; um componente de eletrodomés-tico (isto é, a superfície interna de um eletrodoméstico ou a superfície externa de um eletrodo-méstico); uma superfície de um cano ou mangueira; um componente de computador ou eletrô-nico; um dispositivo de gravação ou reprodução de som; um envoltório ou carcaça para um ele-trodoméstico, computador, etc.

II. Métodos de Fabricação de Artigos Multicamadas

A presente invenção refere-se, também, a métodos de fabricação das películas es-truturadas mencionadas acima e artigos compostos contendo as mesmas. Em uma modali-dade da presente invenção, o método para fabricação de uma película estruturada compre-ende extrusão de uma lâmina de extrudado fundido de uma matriz; colocar o extrudado fun-dido em contato com um molde de modo a fazer com que a porção do extrudado fundidoentre um uma pluralidade de orifícios situados na superfície externa de um molde resultandoem (i) uma pressão de ar diferencial entre a pressão de ar mais alta dentro de um ou maisorifícios do molde e uma pressão de ar mais baixa em uma superfície externa do extrudadofundido oposto ao molde, e (ii) formação de uma pluralidade de projeções ao longo da su-perfície do extrudado fundido; permitindo que o ar dentro de um ou mais orifícios do moldese mova na direção da superfície externa do extrudado fundido oposta ao molde de modo a(i) reduzir a pressão de ar diferencial e (ii) formar um orifício de projeção dentro de uma oumais da pluralidade de projeções; e resfriamento do extrudado fundido e da pluralidade deprojeções para formar uma película estruturada que compreende uma porção substancial-mente plana contendo uma primeira e uma segunda superfície principal e uma pluralidadede projeções tubulares estendendo-se a partir da primeira superfície principal.

No método de produção exemplificador acima de uma película estruturada, a etapade aproximação pode compreender o estrangulamento do extrudado fundido entre o moldee um cilindro de estrangulamento, sendo que o molde compreende um cilindro de molde.

Adicionalmente, a etapa de permissão pode compreender a rotação do cilindro de molde edo cilindro de estrangulamento, de modo que o cilindro de estrangulamento não fique posi-cionado sobre a superfície externa do extrudado fundido do lado oposto do molde. Em qual-quer um dos métodos exemplificadores de produção de película estruturada, um ou maisparâmetros de processo podem ser ajustados de modo que a etapa de permissão resulteem um orifício de projeção dentro de uma ou mais das projeções tubulares a partir da pri-meira extremidade da projeção, dentro ou através da porção de película substancialmenteplana. Os parâmetros de processo que podem ser ajustados incluem, mas não se limitam a,composição do extrudado, temperatura de extrudado, temperatura do molde, velocidade domolde, profundidade dos orifícios do molde, espessura da lâmina de extrudado fundido, ouqualquer combinação dos mesmos.

Em outros métodos exemplificadores de produção de uma película estruturada, umou mais parâmetros de processo podem ser ajustados de modo que a etapa de permissãoresulta em um orifício de projeção dentro de uma ou mais projeções tubulares que se esten-dem a partir da primeira extremidade da projeção até dentro ou através da porção de películasubstancialmente plana, de modo a formar uma porção de bolha em comunicação fluida como orifício da projeção. Nesta modalidade, a porção de bolha pode ser posicionada (i) dentro daporção de película substancialmente plana, (ii) abaixo da segunda superfície principal da por-ção de película substancialmente plana, ou (iii) tanto em (i) como em (ii). Os parâmetros deprocesso que podem ser ajustados para formar uma porção de bolha incluem, mas não selimitam a, composição do extrudado, temperatura de extrudado, temperatura do molde, velo-cidade do molde, profundidade dos orifícios do molde, espessura da lâmina de extrudado fun-dido, ou qualquer combinação dos mesmos.Em algumas modalidades em que a porção de bolha é formada dentro de uma oumais projeções tubulares, o método para fabricação de uma película estruturada pode com-preender, ainda, abertura da porção de bolha de modo a fornecer uma abertura estendendo-se completamente através de uma ou mais das projeções tubulares. A etapa de abertura daporção de bolha pode compreender a remoção de uma ponta da porção de bolha (por e-xemplo, corte de uma ponta de uma superfície inferior da porção de bolha), punção da por-ção de bolha (por exemplo, com uma agulha ou outro objeto pontiagudo), pressurização doorifício de projeção, aquecimento da ponta da porção de bolha, ou qualquer combinação dasetapas de abertura descritas acima.

Em outros métodos exemplificadores de produção de película estruturada, um oumais parâmetros de processo são ajustados de modo que a etapa de permissão resulteem um orifício de projeção dentro de uma ou mais projeções tubulares que se estende apartir da primeira extremidade da projeção através da porção de película substancialmenteplana, de modo a fornecer uma abertura que estende-se através de uma ou mais proje-ções tubulares (por exemplo, sem a necessidade da etapa de abertura acima descrita).

Novamente, os parâmetros de processo que podem ser ajustados para formar uma abertu-ra que estende-se completamente através de uma ou mais projeções tubulares incluem,mas não se limitam a, composição do extrudado, temperatura de extrudado, temperaturado molde, velocidade do molde, profundidade dos orifícios do molde, espessura da lâminade extrudado fundido, ou qualquer combinação dos mesmos.

Em ainda outros métodos exemplificadores de produção de uma película estrutura-da, um ou mais dos parâmetros de processo mencionados acima podem ser ajustados demodo que a etapa de permissão resulte em uma ou mais projeções tubulares que se esten-dem acima da primeira superfície principal da película estruturada até abaixo da segundasuperfície principal da película estruturada. Nesta modalidade, o método pode compreender,ainda, após a etapa de resfriamento, remoção de ao menos uma porção do material termo-formado abaixo da segunda superfície externa da película estruturada, se necessário, demodo a fornecer uma abertura estendendo-se completamente através de uma ou mais pro-jeções tubulares da película estruturada, a partir da primeira extremidade da projeção acimada primeira superfície principal até a segunda extremidade da projeção abaixo da segundasuperfície principal. Nesta modalidade, o método pode compreender, também, uma etapaopcional, sendo que substancialmente todo o material termoformado situado abaixo da se-gunda superfície principal da película estruturada é removido, de modo que a película estru-turada compreende uma pluralidade de projeções tubulares apenas ao longo da primeirasuperfície principal da película estruturada.

Em uma modalidade desejada, o método para fabricação de uma película estrutu-rada compreende as etapas de extrusão do extrudado fundido a partir de uma matriz euma linha de contato formada entre o cilindro de molde rotativo e um cilindro de estrangu-lamento rotativo; forçar uma porção do extrudado fundido em uma pluralidade de orifícioslocalizados no cilindro de molde rotativo resultando em (i) uma pressão de ar diferencialentre uma pressão de ar mais alta dentro de um ou mais orifícios do cilindro de molde rota-tivo e uma pressão de ar na superfície externa do extrudado fundido oposto o cilindro demolde rotativo, e (ii) formação de uma pluralidade de projeções ao longo da superfície doextrudado fundido; rotação dos cilindros de molde e estrangulamento de modo a permitirque o ar dentro de um ou mais orifícios do cilindro de molde rotativo se mova em direção àsuperfície externa do extrudado fundido, do lado oposto do cilindro de molde rotativo, demodo a formar um orifício de projeção dentro de uma ou mais de uma pluralidade de pro-jeções; e resfriamento do extrudado fundido e da pluralidade de projeções até uma tempe-ratura abaixo da temperatura de amolecimento do extrudado fundido e da pluralidade deprojeções. Este método exemplificador pode ser realizado usando-se um aparelho como~oaparelho exemplificador 50 mostrado na Figura 5.

Conforme mostrado na Figura 5, o aparelho exemplificador 50 compreende um conjun-to de matriz 51 a partir do qual o extrudado fundido 52 sai. O extrudado fundido 52 vai para oponto PA, onde o extrudado fundido 52 passou entre o cilindro de estrangulamento 53 rodandoem uma primeira direção, conforme observado pela seta A1, e o cilindro de molde 54 rodandoem uma direção oposta, conforme observado pela seta A2. No ponto PA, o cilindro de estrangu-lamento 53 forçou uma porção do extrudado fundido 52 para dentro dos orifícios (não mostra-dos) de uma superfície externa 59 do cilindro de molde 54. A superfície externa 58 do cilindro deestrangulamento 53 é tipicamente lisa e é opcionalmente revestida com um material de libera-ção (por exemplo, um silicone ou politetrafluoroetileno (PTFE)). Conforme o extrudado fundido52 preenche os orifícios (não mostrados) na superfície externa 59 do cilindro de molde 54, devi-do a força da superfície externa 58 do cilindro de estrangulamento 53, a pressão de ar dentrodos orifícios individuais (não mostrados) aumenta, formando uma pressão de ar diferencial entreuma pressão de ar mais alta dentro dos orifícios individuais (não mostrados) e uma pressão dear mais baixa na superfície externa 56 do extrudado fundido 52, oposto ao cilindro de molde 54.

Conforme o cilindro de estrangulamento 53 e o cilindro de molde 54 rodam, a superfí-cie externa 58 do cilindro de estrangulamento 53 é afastada da superfície externa 56 do extru-dado fundido 52, o que permite que o ar dentro dos orifícios individuais (não mostrados) semova através do extrudado fundido dentro dos orifícios individuais (não mostrados) em dire-ção à superfície externa 56 do extrudado fundido 52 (isto é, em direção à pressão de ar maisbaixa). Perto do ponto PB, o extrudado fundido dentro dos orifícios individuais (não mostrados)35 da superfície externa 59 do cilindro de molde 54 começa a endurecer. Acredita-se que o ex-trudado fundido adjacente à superfície externa 59 do cilindro de molde 54 e as superfícies daparede lateral do orifício endurecem antes da porção central do extrudado fundido, num localcentral dos orifícios individuais. Conforme o extrudado fundido 52 se move do ponto Pb para oponto Pc, junto com a superfície externa 59 do cilindro de molde 54, o movimento do ar descri-to acima faz com que um orifício se desenvolva dentro do extrudado fundido, que se moverapidamente em direção à superfície externa 56 do extrudado fundido 52. Conforme descritoacima, o movimento do ar pode resultar em (i) um orifício estendendo-se dentro ou através daporção substancialmente plana do extrudado fundido 52, (ii) uma bolha formada no interior dae/ou abaixo da porção substancialmente plana do extrudado fundido 52, (iii) um orifício esten-dendo-se completamente através da porção substancialmente plana do extrudado fundido 52,(iv) uma segunda extremidade da projeção abaixo da segunda superfície principal da porçãosubstancialmente plana do extrudado fundido 52, ou (v) qualquer combinação de (i) a (iv).

Perto do ponto Pc, o extrudado fundido 52 e as projeções tubulares 12 formadas nomesmo são substancialmente endurecidos. Conforme o extrudado fundido 52 com as proje-ções tubulares 12 no mesmo se move ao longo da superfície externa 59 do cilindro de mol-de 54, a superfície externa 56 do extrudado fundido substancialmente endurecido 52 entraem contato com a superfície externa 60 do cilindro de remoção 55 rodando na direção con-forme indicado pela seta A3. No ponto P0, o extrudado fundido substancialmente endurecido52 se separa da superfície externa 59 do cilindro de molde 54 e se dirige para a direção con-forme indicado pela seta A4, ao longo da superfície externa 60 do cilindro de remoção 55,resultando em uma película estruturada 57 contendo projeções tubulares 12 na mesma.

Os métodos exemplificadores apresentados para produção de películas estrutura-das da presente invenção podem ser usados para formar películas estruturadas que com-preendem qualquer um dos materiais poliméricos e aditivos opcionais mencionados acima.

Tipicamente, a etapa do método de termoformação envolve a extrusão de massa fundidade um material termoformável formador de película a uma temperatura na faixa de cercade 120°C a cerca de 370°C.

Uma vantagem chave dos métodos apresentados para produção de películas es-truturadas da presente invenção sobre os métodos convencionais de produção de pelícu-las perfuradas é a habilidade de se produzir uma película estruturada contendo uma pro-fundidade de orifício e um comprimento da projeção tubular relativamente grandes, en-quanto se mantém uma porção substancialmente plana delgada. A capacidade de se se-parar a profundidade do orifício e o comprimento da projeção tubular da espessura da por-ção substancialmente plana fornece a habilidade de se produzir uma nova geração de pe-lículas estruturadas para uma variedade de aplicações. Por exemplo, comprimentos deorifício aumentados fornecem vantagens como aumento da massa de ar e resistência aatrito, através das projeções tubulares, conforme uma onda sonora é transmitida atravésdo orifício. Separação do comprimento do orifício e do comprimento da projeção tubular daespessura da porção substancialmente plana também permite latitude adicional no desen-volvimento de produtos com resistência de massa acústica aumentada, independente darigidez à flexão da película.

Os métodos apresentados para fabricação de películas estruturadas da presente in-venção também fornecem oportunidades para produção de películas estruturadas contendoprofundidades de orifício/razões de diâmetro de orifício relativamente grandes que não poderiamser obtidas através de operações de fabricação de baixo custo anteriores à presente invenção.Por exemplo, em uma modalidade exemplificadora, os métodos apresentados são capazes deproduzir películas estruturadas, sendo que ao menos uma porção das projeções tubulares temum comprimento do orifício de projeção e uma razão do diâmetro do orifício de projeção de pelomenos cerca de 1:1. Em outras modalidades exemplificadoras, os métodos apresentados sãocapazes de produzir películas estruturadas, sendo que ao menos uma porção das projeçõestubulares tem uma razão entre o comprimento do orifício de projeção e o diâmetro do orifício daprojeção de pelo menos cerca de 3:1, e tanto quanto 5:1 ou mais.

Adicionalmente, a habilidade de se fornecer uma porção substancialmente plana re-lativamente delgada permite a formação de películas de peso base mais baixo, que podemser vantajosas em aplicações baseadas em peso. Um peso base mais baixo para películasestruturadas da presente invenção também se traduz como menor uso de matérias-primas ecustos de produção mais baixos. Os métodos apresentados são capazes de produzir pelícu-las estruturadas, sendo que ao menos uma porção das projeções tubulares têm uma razãoentre o comprimento do orifício da projeção e a espessura da porção de película de pelomenos cerca de 1,1:1, e, em algumas modalidades, a razão entre o comprimento do orifícioda projeção e a espessura da porção de película é de pelo menos cerca de 5:1, e, em algu-mas modalidades, a razão entre o comprimento do orifício da projeção e a espessura daporção de película é de pelo menos cerca de 10:1 ou mais.

Os métodos apresentados para produção de películas estruturadas da presente in-venção podem usar um molde, de modo a produzir projeções tubulares contendo um compri-mento da projeção, L, conforme descrito acima. Por exemplo, um molde adequado pode com-preender uma pluralidade de orifícios em uma superfície externa do molde, sendo que os orifí-cios têm uma profundidade média do orifício do molde de até cerca de 1,5 cm (588 mil). Emoutras modalidades, um molde adequado pode compreender orifícios contendo uma profundi-dade média do orifício do molde de cerca de 27,9 Mm (1,1 mil) a cerca de 3,0 mm (117 mil), e,em outras modalidades, uma profundidade média do orifício do molde de cerca de 747 Mm(29,4 mil) a cerca de 1,5 mm (58,8 mil).

Moldes adequados podem, também, ter orifícios nos mesmos, sendo que os orifíciostêm um ou mais formatos de orifício em seção transversal, de modo a formar projeções tubula-res contendo um formato em seção transversal desejado. Formatos de orifício em seção trans-versal adequados incluem, mas não se limitam a, um círculo, uma oval, um polígono, um qua-drado, um triângulo, um hexágono, um formato multilobado, ou qualquer combinação dos mesmos.

Além disso, moldes adequados podem ter qualquer densidade de orifícios deseja-da, ao longo de uma superfície externa do molde (por exemplo, na superfície externa 59do cilindro de molde 54). Por exemplo, um molde pode ter uma densidade de orifício deaté cerca de 1.000 orifícios/cm2 da área superficial externa do molde. Tipicamente, o mol-de tem uma densidade de orifício situada na faixa de cerca de 10 orifícios/cm2 a cerca de300 orifícios/cm2 da área superficial externa do molde.

Os métodos apresentados para se produzir películas estruturadas pode compreen-der, ainda, fixação de uma ou mais camadas adicionais à película estruturada. Em uma mo-dalidade exemplificadora, o método para fabricação de uma película estruturada compreen-de, antes da etapa de resfriamento descrita acima, contato das primeiras extremidades deprojeção das projeções tubulares, das segundas extremidades de projeção das projeçõestubulares, da segunda superfície principal da porção de película substancialmente plana, ouuma combinação dos mesmos com ao menos uma camada adicional. Em outras modalida-des exemplificadoras, o método para fabricação de uma película estruturada compreende afixação de uma camada adicional à película estruturada depois da formação da película es-truturada (por exemplo, usando-se uma etapa de processo de laminação por calor). Confor-me discutido acima, a camada adicional pode compreender, mas não se limita a, uma ca-mada contendo cor, um material não-tecido, um tecido de trama urdida, um tecido de malha,uma camada de espuma, uma película, uma camada de papel, uma camada de partículas,uma camada de folha metálica, uma camada de tecido decorativa, uma membrana, um en-redamento, uma rede, uma rede de fiação ou tubulação; ou uma combinação dos mesmos.

Em adição às etapas de formação acima descritas de uma película estruturada, osmétodos apresentados para produção de uma película estruturada podem incluir uma oumais das seguintes etapas do processo:

(1)avanço da película estruturada ao longo de uma rota de processo em direção àoperações de processamento adicionais;

(2)colocar uma ou mais camadas adicionais em contato com a superfície externa dapelícula estruturada;

(3)remover uma porção de uma ou mais projeções tubulares estendendo-se abai-xo da segunda superfície principal da película estruturada, para formar uma abertura es-tendendo-se por todo o comprimento das projeções tubulares;

(4)remover qualquer porção de uma ou mais projeções tubulares estendendo-seabaixo da segunda superfície principal da película estruturada, de modo que as projeçõestubulares não se estendam abaixo da segunda superfície principal da película estruturada;

(5)remover uma porção de uma ou mais projeções tubulares estendendo-se acimada primeira superfície principal da película estruturada;

(6)revestimento da película estruturada com um tratamento de superfície ou outracomposição (por exemplo, uma composição retardadora de fogo, uma composição adesiva,ou uma camada impressa);

(7)fixação da película estruturada a um papelão ou tubo plástico;

(8)colocar a película estruturada sob a forma de um rolo;

(9)fender a película estruturada para formar dois ou mais rolos de fenda;

(10)aplicação de uma tira removível sobre uma camada de adesivo sensível à pres-são exposta, quando presente; e

(11)fixação da película estruturada a outro substrato por meio de um adesivo ouqualquer outro dispositivo de ligação incluindo, mas não se limitando a, grampos, suportes,parafusos/roscas, pregos, e correias.

III. Métodos-de Uso de Películas Estruturadas

As películas estruturadas (e artigos compostos contendo uma película estruturada)da presente invenção podem ser usadas em diversas aplicações. As películas estruturadassão particularmente úteis em aplicações acústicas, como aplicações de absorção de som ebarreira sonora. Em uma modalidade exemplificadora, o método de uso de uma películaestruturada compreende um método para absorção de som em uma área, sendo que o mé-todo compreende as etapas de cercar ao menos uma porção da área com uma película es-truturada. Em algumas modalidades, uma área inteira pode ser circundada por uma películaestruturada, sozinha ou em combinação com uma ou mais camadas opcionais, conformedescrito acima.

A etapa de cercar uma área pode compreender o posicionamento de uma película es-truturada sobre ao menos uma porção da área, sendo que a película estruturada compreendequalquer uma das películas estruturadas acima descritas, sozinhas ou em combinação comuma ou mais camadas adicionais. Em algumas modalidades, a etapa circundante pode com-preender o posicionamento de uma película estruturada ou um artigo composto contendo umapelícula estruturada sobre ao menos uma porção da área. A etapa circundante pode compreen-der, ainda, a etapa de fixação da película estruturada (ou um artigo composto contendo umapelícula estruturada) a um substrato. Qualquer um dos dispositivos de ligação acima descritospode ser usado para ligar a película estruturada (ou um artigo composto contendo uma películaestruturada) a um dado substrato. Substratos adequados podem incluir, mas não se limitam a,uma parede de uma edificação, um teto de uma edificação, um material de construção para for-mação de uma parede ou teto de uma edificação, uma lâmina de metal, um substrato de vidro,uma porta, uma janela, um componente de veículo, um componente de maquinário, um disposi-tivo eletrônico (por exemplo, impressoras, unidades de disco-rígido, etc.), ou um componente deeletrodoméstico.Em outras modalidades da presente invenção, o método de uso de uma película estru-turada compreende um método para se fornecer uma barreira sonora entre um objeto que pro-duz som e uma área. Neste método exemplificador, o método pode compreender as etapas defornecimento de uma película estruturada (ou um artigo composto contendo uma película estru-turada) entre o objeto que produz som e a área. O objeto que produz som pode ser qualquerobjeto que gera som incluindo, mas não se limitando a, um motor de veículo, uma peça de ma-quinário, um motor ou outro componente móvel de eletrodoméstico, um dispositivo eletrônicocomo uma televisão, um animal, etc.

A área, em qualquer um dos métodos exemplificadores acima que usa uma películaestruturada (ou um artigo composto contendo uma película estruturada), pode ser qualquerárea em que o som deve ser absorvido e/ou controlado. Áreas adequadas podem incluir,mas não se limitam a, um interior de uma sala; um interior de um veículo; uma peça de ma-quinário; um eletrodoméstico; uma área separada com som reduzido de um escritório ouárea industrial; uma área de gravação ou reprodução sonora; o interior de um cinema oucasa de espetáculos; uma câmara ou sala experimental analítica sem eco, onde o som seriaprejudicial; ou protetores de ouvido ou coberturas de ouvido para isolação e/ou proteção dosouvidos de ruído.

As películas estruturadas da presente invenção também podem ser usadas comouma camada de membrana resistiva em um carpete. Nesta modalidade, uma ou mais ca-madas de tecido são fixadas em cada lado da película estruturada para formar um laminado.

A presente invenção é descrita acima e é adicionalmente ilustrada abaixo a títulode exemplo, que não devem ser interpretados de qualquer forma como imposições de limi-tações ao escopo da invenção. Ao contrário, deve ser claramente entendido que deve-serecorrer à várias outras modalidades, modificações, e equivalentes da mesma que, após aleitura da descrição da presente invenção, podem sugerir eles próprios àqueles versadosna técnica, sem se desviar do espírito da presente invenção e/ou do escopo das reivindi-cações anexas.

Exemplos

Exemplo 1:

As películas estruturadas contendo configurações de projeção tubular similares àsprojeções tubulares exemplificadoras 12, mostradas nas Figuras 2A a 2F, foram preparadasutilizando-se o seguinte procedimento e um aparelho similar ao aparelho exemplificador 50,mostrado na Figura 5. Uma massa fundida de polímero foi extrudada usando-se uma extruso-ra de rosca única Davis-Standard (da Davis-Standard, LLC (Pawcatuck, CT) de 6,35 cm (2,5polegadas) sendo alimentada por uma matriz de extrusão de película por moldagem de PVCde 25,4 cm (10 pol.) com uma lacuna de matriz de 508 μιτι (20 mils). A configuração de distri-buição da matriz foi alimentada a um cilindro de estrangulamento horizontal duplo. O cilindrode molde tinha 31,75 cm (12,5 pol.) de diâmetro e o cilindro de aço de apoio tinha 30,48 cm(12 pol.) de diâmetro. O molde consistiu em um cilindro com um envoltório externo de alumíniocontendo orifícios cegos cilíndricos perfurados na superfície externa. Os orifícios tinham 398,8pm (15,7 mils) de diâmetro com um espaçamento de centro a centro de 1,70 mm (67 mils) emuma matriz quadrada. O padrão de orifícios foi de 20,3 cm (8,0 pol.) de largura ao redor dacircunferência do cilindro de molde. A profundidade dos orifícios variou ao longo do cilindro demolde. A circunferência do cilindro de molde foi dividida em três seções. A primeira seção ti-nha orifícios perfurados a uma profundidade de 762 pm (30 mils), enquanto a segunda seçãotinha orifícios perfurados a uma profundidade de 635 pm (25 mils) e a terceira seção tinhaorifícios perfurados a uma profundidade de 508 pm (20 mils).

Dois copolímeros de impacto de propileno/etileno comercialmente disponíveis foramusados para formar as películas estruturadas: Huntsman PP AP5165-HA (MFI 65), e Hunts-man PP 14S50V (MFI 50) (disponíveis comercialmente junto à Huntsman Polymers (The Wo-odlands, TX, EUA)). As seguintes condições de processamento foram usadas:

TABELA 1. CONDIÇÕES DO PROCESSO

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Medições digitais microscópicas de várias características estruturais das amostrasresultantes de películas estruturadas foram tomadas. Com referência às Figuras 2C a 2Dpara referência, as seguintes medições foram tomadas, conforme mostrado na Tabela 2abaixo. Amostras designadas como amostras "-1" foram processadas usando-se uma pro-fundidade de orifício de 762 pm (30 mils). Amostras designadas como amostras "-2" foramprocessadas usando-se uma profundidade de orifício de 635 pm (25 mils). Amostras desig-nadas como amostras "-3" foram processadas usando-se uma profundidade de orifício de508 Mm (20 mils).

TABELA 2. MEDIÇÕES DA PELÍCULA ESTRUTURADA DE AMOSTRA

<table>table see original document page 23</column></row><table>

diâmetro do orifício (DO) foi medido ao longo da extremidade superior (por e-xemplo, a primeira extremidade) de uma dada projeção tubular2a altura da projeção posterior (APP) mediu o comprimento de uma dada projeçãotubular abaixo de uma superfície inferior da porção substancialmente plana da película estru-turada

3a largura da bolha (LB) mediu uma largura máxima de uma bolha dentro de umadada projeção tubular

4a espessura da parede da bolha (EPB) mediu a espessura de uma parede de bolhaao longo de uma extremidade inferior de uma dada projeção tubular (um valor 0 indica que abolha foi aberta, de modo que o orifício estendeu-se completamente através de uma dada proje-ção tubular)

As películas estruturadas resultantes tinham projeções tubulares ocas com orifícios in-ternos estendendo-se através da porção substancialmente plana das películas estruturadas. OPadrão #1, com uma profundidade de orifício de 762 pm (30 mils), forneceu características deprojeção tubular mais consistentes e orifícios completos estendendo-se através da porção subs-tancialmente plana das películas estruturadas. Os outros padrões ocasionalmente produziramorifícios completos, e mais freqüentemente produziram uma bolha na segunda superfície princi-pal das películas estruturadas.

Testes de absorção acústica foram conduzidos nas amostras. Um testador de tubo deimpedância (Bruel & Kjaer Modelo 6205 usando um tubo de 64 mm (Norcross, GA1 EUA)) foiusado para determinar o coeficiente de absorção em várias freqüências. Testes foram conduzi-dos usando-se um ASTM 1050 com 25 mm de espaço atrás de cada película estruturada. Osresultados dos testes do tubo de impedância para as películas estruturadas exemplificadoras dapresente invenção (Amostras 1-1 e 4-1) são mostrados na Figura 6.

EXEMPLO 2.

As películas estruturadas contendo configurações de projeção tubular similares àsprojeções tubulares exemplificadoras 12, mostradas nas Figuras 2A a 2F, foram prepara-das usando-se um procedimento e um aparelho similares aqueles usados no Exemplo 1acima. Foi usada uma resina termoplástica de polipropileno comercialmente disponívelpara formar películas estruturadas: Huntsman PP AP5165-HA com uma MFI de 65. Asseguintes condições de processamento foram usadas:

Tabela 3. Condições do Processo

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Medições digitais microscópicas de várias características estruturais das amostrasresultantes das películas estruturadas foram tomadas, conforme descrito no Exemplo 1. Osresultados são mostrados na Tabela 4 abaixo. Como no Exemplo 1, as amostras designadascomo amostras "-1" foram processadas usando-se uma profundidade de orifício de 762 μιη(30 mils), as amostras designadas como amostras "-2" foram processadas usando-se umaprofundidade de orifício de 635 μιη (25 mils), e as amostras designadas como amostras "-3"foram processadas usando-se uma profundidade de orifício de 508 μιη (20 mils).

TABELA 4. MEDIÇÕES DA PELÍCULA ESTRUTURADA DE AMOSTRA

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As películas estruturadas resultantes tinham projeções tubulares ocas com orifícioscompletos estendendo-se através da porção substancialmente plana das películas estruturadas.Cada um dos padrões #1, #2 e #3 forneceu características de projeção tubular consistentes eorifícios completos estendendo-se através da porção substancialmente plana das películas es-truturadas.

Testes de absorção acústica foram conduzidos nas amostras, conforme descrito noExemplo 1. Os resultados dos testes do tubo de impedância para as películas estruturadasexemplificadoras da presente invenção (Amostras 7-3, 8-1 e 9-3) são mostrados na Figura 6.

EXEMPLO 3

Películas estruturadas contendo configurações de projeções tubulares similaresàs projeções tubulares exemplificadoras 12, mostradas nas Figuras 2A a 2F, foram prepa-radas utilizando-se o procedimento a seguir e um aparelho similar ao aparelho exemplifi-cador 50, mostrado na Figura 5. Uma massa fundida de polímero foi extrudado usando-seuma extrusora de rosca única Davis-Standard (da Davis-Standard, LLC (Pawcatuck, CT,EUA) de 6,35 cm (2,5 pol.), alimentada por uma matriz de extrusão de película por molda-gem de 30,5 cm (12 pol.), com uma lacuna de matriz de 508 um (20 mils). A configuraçãode distribuição da matriz foi alimentada a um cilindro de estrangulamento horizontal duplo.

O cilindro de molde tinha 31,75 cm (12,5 pol.) de diâmetro e o cilindro de aço de apoiotinha 30,48 cm (12 pol.) de diâmetro. O molde consistiu em um cilindro com um envoltórioexterno de alumínio contendo orifícios cegos cilíndricos perfurados na superfície externa.

Os orifícios tinham 0,5 mm (19,7 mils) de diâmetro com um espaçamento de centro a cen-tro de 1,70 mm (67 mils) em uma matriz quadrada. O padrão de orifícios foi de 20,3 cm(8,0 pol.) de largura ao redor da circunferência do cilindro de molde. A profundidade dosorifícios variou ao longo do cilindro de molde. A circunferência do cilindro de molde foi di-vidida em quatro seções. A primeira seção tinha orifícios perfurados a uma profundidadede 1,143 mm (45 mils), enquanto a segunda seção tinha orifícios perfurados a uma pro-fundidade de 965 um (38 mils), a terceira seção tinha orifícios perfurados a uma profundi-dade de 787 um (31 mils) e a quarta seção tinha orifícios perfurados a uma profundidadede 330 um (13 mils).

Um copolímero de impacto de propileno/etileno comercialmente disponível foi usadopara formar as películas estruturadas: Huntsman PP AP5165-HA (MFI 65) (disponível comerci-almente junto à Huntsman Polymers, The Woodlands, TX, EUA). As seguintes condições deprocessamento foram usadas:

TABELA 5. CONDIÇÕES DO PROCESSO

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As condições de processamento na Tabela 5 foram para condições de funcionamentootimizadas para o padrão de orifícios 2, a uma profundidade de orifício de 965 um (38 mils). Me-dições digitais microscópicas de várias características estruturais das amostras resultantes depelículas estruturadas foram tomadas. Com referência às Figuras 2C a 2D para referência, asseguintes medições foram tomadas, conforme mostrado na Tabela 6 abaixo.

TABELA 6. MEDIÇÕES DA PELÍCULA ESTRUTURADA DE AMOSTRA

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A película estruturada resultante tinha projeções tubulares ocas com orifícios com-pletos estendendo-se através da porção substancialmente plana da película estruturada.

Testes de absorção acústica foram conduzidos na amostra. Um testador de tubo deimpedância (Bruel & Kjaer Modelo 6205 usando um tubo de 64 mm (Norcross, GA1 EUA)) foiusado para determinar o coeficiente de absorção em várias freqüências. Testes foram conduzi-dos usando-se um ASTM 1050 com 25 mm de espaço atrás de cada película estruturada. Osresultados dos testes do tubo de impedância para as películas estruturadas exemplificadoras dapresente invenção (Amostra E060504-16) são mostrados na Figura 7

Enquanto a relatório descritivo foi descrito em detalhes, em relação a modalidadesespecíficas aqui descritas, seria apreciável que os versados na técnica, ao tentar chegarnum entendimento dos exemplos anteriormente mencionados, pudessem prontamente con-ceber alterações para, variações de, e equivalentes a essas modalidades. Conseqüente-mente, o escopo da presente invenção deve ser avaliado conforme as reivindicações ane-xas e quaisquer equivalentes aqui citados.

Claims

1. Película estruturada, CARACTERIZADA por compreender:uma porção de película substancialmente plana contendo uma primeira superfícieprincipal, uma segunda superfície principal e uma espessura média de porção de película;euma pluralidade de projeções tubulares estendendo-se a partir da dita porção depelícula substancialmente plana, sendo que uma ou mais projeções tubulares compreendem:(i)um orifício estendendo-se a partir da primeira extremidade da projeção acima dadita primeira superfície principal, para dentro ou através da dita porção de película substan-cialmente plana,(ii)uma parede lateral da projeção circundando pelo menos uma porção do ditoorifício, a dita parede lateral da projeção tendo uma superfície externa, uma superfície in-terna, e uma espessura, e(iii)um comprimento da projeção estendendo-se a uma distância a partir da dita pri-meira extremidade da projeção para a dita primeira superfície principal, sendo que a razãoentre o dito comprimento da projeção e a dita espessura média de porção de película é depelo menos cerca de 3,5.

2. Película estruturada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fatode que a dita porção de película substancialmente plana e a dita pluralidade de projeções tubu-lares compreendem uma estrutura termoformada contínua e isenta de orientação de formaçãode projeção pós formação da película.

3. Película estruturada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelofato de que as ditas uma ou mais projeções tubulares têm uma segunda extremidade daprojeção posicionada abaixo da dita segunda superfície principal.

4. Película estruturada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelofato de que a espessura da parede da projeção de pelo menos uma porção da dita uma oumais projeções tubulares é igual ou superior à espessura média de porção de película.

5. Película estruturada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelofato de que pelo menos uma porção da dita uma ou mais projeções tubulares têm um orifí-cio que se estende através da dita porção de película substancialmente plana.

6. Película estruturada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelofato de que as ditas projeções tubulares estão presentes ao longo da dita porção de películasubstancialmente plana em uma densidade de projeção tubular a partir de aproximadamente 10 projeções/cm2 pára aproximadamente 300 projeções/cm2.

7. Película estruturada, CARACTERIZADA por compreender:uma porção de película substancialmente plana compreendendo um material termo-formável tendo uma primeira superfície principal, uma segunda superfície principal, e umespessura média de porção de película; euma pluralidade de projeções tubulares estendendo-se a partir da dita porção depelícula substancialmente plana, sendo que uma ou mais projeções tubulares compreen-dem:(i) um orifício estendendo-se a partir de uma primeira extremidade da projeção aci-ma da dita primeira superfície principal para dentro ou através da dita porção de películasubstancialmente plana.(ii) uma parede lateral da projeção circundando pelo menos uma porção do dito o-rifício, a dita parede lateral da projeção compreendendo o dito material termoformável etendo uma superfície externa, uma superfície interna, e uma espessura, e(iii) um comprimento de uma extremidade à outra da projeção estendendo-se auma distância a partir da dita primeira extremidade da projeção para uma segunda extre-midade da projeção abaixo da dita segunda superfície principal.

8. Película estruturada, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelofato de que o dito orifício estende-se a partir da dita primeira extremidade da projeção acimada dita primeira superfície principal através da dita porção de película substancialmente pla-na, para a dita segunda extremidade da projeção provendo uma abertura através da ditapelícula estruturada.

9. Película estruturada, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelofato de que as ditas uma ou mais projeções tubulares têm uma porção de bolha em comuni-cação fluida com o dito orifício, a dita porção de bolha estando (i) dentro da dita porção depelícula substancialmente plana, (ii) abaixo da dita segunda superfície principal, ou (iii) tantoem (i) como em (ii).

10. Película estruturada, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADA pe-lo fato de que uma porção inferior da dita porção de bolha é removida para fornecer umaabertura que se estende através da dita película estruturada a partir da dita primeira ex-tremidade da projeção para a dita segunda extremidade da projeção.

11. Película estruturada, CARACTERIZADA por compreender:uma porção de película substancialmente plana compreendendo um material termo-formável tendo uma primeira superfície principal, uma segunda superfície principal, e umespessura média de porção de película; euma pluralidade de projeções tubulares estendendo-se a partir da dita porção depelícula substancialmente plana, sendo que pelo menos uma porção das ditas projeçõestubulares compreende:(i) um orifício estendendo-se a partir de uma primeira extremidade da projeção aci-ma da dita primeira superfície principal através da dita porção de película substancialmenteplana para uma segunda extremidade da projeção abaixo da dita porção de película subs-tancialmente plana provendo uma abertura através da dita película estruturada,(ii) uma parede lateral da projeção circundando pelo menos uma porção do dito o-rifício, a dita parede lateral da projeção compreendendo o dito material termoformável etendo uma superfície externa, uma superfície interna, e uma espessura, e(iii) um comprimento de uma extremidade a outra da projeção estendendo-se auma distância a partir da dita primeira extremidade da projeção para a dita segunda ex-tremidade da projeção.

12. Película estruturada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11,CARACTERIZADA por se combinar com uma primeira camada adicional posicionada sobree fixada às ditas primeiras extremidades de projeção das ditas projeções tubulares, uma segun-da camada adicional posicionada sobre e fixada à dita segunda superfície principal ou às ditassegundas extremidades de projeção das ditas projeções tubulares, ou tanto a dita primeira ca-mada adicional como a dita segunda camada adicional.

13. Película estruturada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12,CARACTERIZADA por ser fixada a um substrato, o dito substrato compreendendo umaparede de uma edificação, um teto de uma edificação, um material de edificação para formaruma parede ou um teto de uma edificação, uma folha de metal, um substrato de vidro, umaporta, uma janela, um componente de veículo, um componente de maquinário, ou umcomponente de aparelho.

14. Método para absorver som em uma área, o dito método sendoCARACTERIZADO pelo de compreender as etapas de:cercar pelo menos uma porção da área com a película estruturada do tipo definidaem qualquer uma das reivindicações de 1 a 13.

15. Película estruturada, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelofato de que as uma ou mais projeções tubulares possui uma primeira espessura da paredeem uma base da projeção localizada próxima à dita primeira superfície principal, umasegunda espessura da parede na dita primeira extremidade da projeção, e uma terceiraespessura em uma projeção numa secção média localizada entre a dita base da projeção ea dita primeira extremidade da projeção, sendo que a primeira espessura da parede é maiorque a segunda e terceira espessura da parede, ou a primeira espessura da parede é maiorque a segunda espessura da parede e a segunda espessura da parede é maior que aterceira espessura da parede.