CN101432131B - 具有吸音特性的结构化薄膜 - Google Patents

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Abstract

本文公开了具有吸音性能的结构化薄膜。还公开了制备和使用所述结构化薄膜的方法。

Description

具有吸音特性的结构化薄膜
技术领域
本发明涉及具有吸音特性的结构化薄膜以及制备和使用这种结构化薄膜的方法。
背景技术
本领域不断需要能提供包括吸音特性在内的声学特性的制品。
发明内容
本发明涉及能够向某一区域提供包括吸音特性在内的声学特性的结构化薄膜。根据本发明的一个示例性实施例，结构化薄膜包括基本上平坦的薄膜部分，其具有第一主表面、第二主表面、和平均薄膜部分厚度；以及多个管状凸起，其从基本上平坦的薄膜部分延伸，其中一个或更多个管状凸起包括(i)孔洞，其从第一主表面上方的第一凸起末端延伸进入或穿过基本上平坦的薄膜部分，(ii)凸起侧壁，其围绕该孔洞的至少一部分，该凸起侧壁具有凸起侧壁外表面、凸起侧壁内表面和凸起侧壁厚度，以及(iii)凸起长度，其从第一凸起末端延伸一段距离到达第一主表面，其中凸起长度对平均薄膜部分厚度的比为至少约3.5。在一些实施例中，凸起长度对平均薄膜部分厚度的比为至少约4.0，并且甚至为约10.0或更大。
在本发明的另一个示例性实施例中，结构化薄膜包括：基本上平坦的薄膜部分，其包括可热成形的材料，该材料具有第一主表面、第二主表面和平均薄膜部分厚度；以及多个管状凸起，其从基本上平坦的薄膜部分延伸，其中一个或更多个管状凸起包括(i)孔洞，其从第一主表面上方的第一凸起末端延伸进入或穿过基本上平坦的薄膜部分，(ii)凸起侧壁，其围绕该孔洞的至少一部分，该凸起侧壁包括可热成形的材料并且具有凸起侧壁外表面、凸起侧壁内表面和凸起侧壁厚度，以及(iii)末端到末端凸起长度，其从第一凸起末端延伸一段距离到达第二主表面下方的第二凸起末端。
在本发明的又一个示例性实施例中，结构化薄膜包括：基本上平坦的薄膜部分，其包括可热成形的材料，该材料具有第一主表面、第二主表面和平均薄膜部分厚度；以及多个管状凸起，其从基本上平坦的薄膜部分延伸，其中管状凸起的至少一部分包括(i)孔洞，其从第一主表面上方的第一凸起末端延伸穿过基本上平坦的薄膜部分到达基本上平坦的薄膜部分下方的第二凸起末端，从而提供贯穿结构化薄膜的开口，(ii)凸起侧壁，其围绕该孔洞的至少一部分，该凸起侧壁包括可热成形的材料并且具有凸起侧壁外表面、凸起侧壁内表面和凸起侧壁厚度，以及(iii)末端对末端凸起长度，其从第一凸起末端延伸一段距离到达第二凸起末端。
本发明还涉及制备结构化薄膜的方法以及在多种应用中使用结构化薄膜的方法。在本发明的一个示例性实施例中，使用结构化薄膜的方法包括吸收某一区域内的声音的方法，其中该方法包括使用结构化薄膜围绕该区域的至少一部分的步骤。
在研究了本发明所公开的实施例的以下具体实施方式和所附权利要求后，本发明的这些特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
结合附图进一步描述本发明，其中：
图1示出了本发明的示例性结构化薄膜；
图2A-2F示出了图1的示例性结构化薄膜的基本上平坦的薄膜部分上的示例性管状凸起沿线A-A的可能的横截面构型；
图3示出了附接到附加层的本发明示例性结构化薄膜的侧视图；
图4示出了附接到附加层的本发明另一个示例性结构化薄膜的侧视图；
图5示出了适于形成本发明的结构化薄膜的示例性装置的示意图；
图6用图表方式示出了本发明的示例性结构化薄膜的吸音系数与频率之间的关系；以及
图7用图表方式示出了本发明的示例性结构化薄膜的阻抗管测试数据。
具体实施方式
本发明涉及能够提供声学特性的结构化薄膜，其中该声学特性包括但不限于能量耗散、反射/导向或能量转换(例如，移动粒子的动能因摩擦而转换为热能)。如本文所用，术语“结构化”是指薄膜的形状特征，即沿薄膜基本上平坦的薄膜部分的至少一个主外表面出现管状凸起。术语“结构化”并不用于描述用来形成薄膜的管状凸起和基本上平坦的薄膜部分的材料的取向。
结构化薄膜(1)具有特殊的吸音特性；(2)具有能使它们用于多种应用的结构化特征；并且(3)可以以高性价比的方式制造。本发明还涉及制备结构化薄膜的方法，以及在包括吸音应用在内的多种应用中使用结构化薄膜的方法。
图1示出了本发明的示例性结构化薄膜。图1的示例性结构化薄膜10包括基本上平坦的薄膜部分11和延伸至基本上平坦的薄膜部分11的第一主表面13上方的多个管状凸起12。正如以下更详细地描述的，管状凸起12包括从第一主表面13上方的第一凸起末端16延伸进入或穿过基本上平坦的薄膜部分11的孔洞15、围绕孔洞15的至少一部分的凸起侧壁18以及从第一凸起末端16延伸一段距离到达第一主表面13的凸起长度L。此外，示例性结构化薄膜10可附接到附加层和/或元件上，如下所述。
I.三维结构化薄膜
如图1的示例性结构化薄膜10所示，本发明的三维结构化薄膜包括能使结构化薄膜用于多种应用的多个元件。例如，在一些实施例中，本发明的结构化薄膜能够向给定基板和/或区域提供特殊的声学特性。以下提供了本发明的结构化薄膜的可能元件的说明以及所得结构化薄膜的特性。
A.结构化薄膜元件
本发明的结构化薄膜可以包括一个或更多个下列元件。
1.基本上平坦的薄膜部分
本发明的结构化薄膜包括诸如图1中所示示例性结构化薄膜10的基本上平坦的薄膜部分11之类基本上平坦的薄膜部分。该基本上平坦的薄膜部分具有第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面、以及从第一主表面延伸到第二主表面的平均薄膜部分厚度t。如本文所用，术语“基本上平坦的薄膜部分”用来指本发明的结构化薄膜的部分，该部分围绕多个管状凸起并且使其彼此分离。如图1-4所示，基本上平坦的薄膜部分具有平坦薄膜部分，该平坦薄膜部分具有基本上小于结构化薄膜总宽度w或总长度1的平均薄膜部分厚度t。
在本发明中，通过以下方法确定基本上平坦的薄膜部分的“平均薄膜部分厚度”(以t表示)：测量相邻管状凸起之间多个位置处的基本上平坦的薄膜部分的厚度，得出薄膜部分厚度的总个数x；然后计算x个薄膜部分厚度的平均部分厚度。通常，x大于约3，并且范围从约3到约10是有利的。理想的是，每次在相邻管状凸起之间大约中间位置处进行测量，以尽可能减少管状凸起对测量的任何影响。
结构化薄膜的基本上平坦的薄膜部分具有平均薄膜部分厚度，该平均薄膜部分厚度随结构化薄膜的具体最终用途而各不相同。通常，基本上平坦的薄膜部分的平均薄膜部分厚度小于约508微米(μm)(20密耳)。在一些实施例中，基本上平坦的薄膜部分的平均薄膜部分厚度为约50.8μm(2.0密耳)至约508μm(20密耳)。在其他实施例中，基本上平坦的薄膜部分的平均薄膜部分厚度为约101.6μm(4.0密耳)至约254μm(10密耳)。在另一些实施例中，基本上平坦的薄膜部分的平均薄膜部分厚度为约101.6μm(4.0密耳)至约152.4μm(6.0密耳)。
结构化薄膜的基本上平坦的薄膜部分可包括一种或更多种聚合材料。合适的聚合材料包括但不限于：诸如聚丙烯和聚乙烯之类聚烯烃；烯烃共聚物(例如，含有乙酸乙烯酯的共聚物)；诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯之类聚酯；聚酰胺(尼龙-6和尼龙-6，6)；聚氨酯；聚丁烯；聚乳酸；聚乙烯醇；聚苯硫醚；聚砜；聚碳酸酯；聚苯乙烯；液晶聚合物；聚乙烯-共-乙酸乙烯酯；聚丙烯腈；环状聚烯烃；或它们的组合。在一个示例性实施例中，基本上平坦的薄膜部分包括诸如聚丙烯、聚乙烯或其共混物之类的聚烯烃。
基本上平坦的薄膜部分还可以包括如下所述的一种或更多种添加剂。如果存在，基本上平坦的薄膜部分通常包括至少75％重量的上述聚合材料中的任何一种以及最多约25％重量的一种或更多种添加剂。理想的是，基本上平坦的薄膜部分包括至少80％重量、更理想地至少85％重量、至少90％重量、至少95％重量以及甚至100％重量的上述聚合材料中的任何一种，其中各种重量均是基于基本上平坦的薄膜部分的总重量。
可将多种添加剂加入到这样的聚合物熔体中：该聚合物熔体由上述聚合物中的一种或更多种制成，并且被挤出以将添加剂掺入到基本上平坦的薄膜部分。通常，基于结构化薄膜的总重量，添加剂的量小于约25重量％，理想地最多为约5.0重量％。合适的添加剂包括但不限于填充剂、稳定剂、增塑剂、粘着剂、流动控制剂、固化阻滞剂、增粘剂(例如，硅烷和钛酸盐)、辅助剂、抗冲改性剂、可发微球体、导热颗粒、导电颗粒、二氧化硅、玻璃、粘土、滑石、颜料、着色剂、玻璃珠或气泡、抗氧化剂、荧光增白剂、抗微生物剂、表面活性剂、阻燃剂和含氟聚合物。上述添加剂中的一种或更多种可用于减少所得基本上平坦的薄膜部分的重量和/或成本、调节粘度或改变基本上平坦的薄膜部分的热特性或使衍生自添加剂物理特性活性的物理特性具有一定的范围，该物理特性包括电学特性、电学特性、与密度相关的特性、与液体阻隔或粘合剂粘性相关的特性。
在本发明的一个示例性实施例中，基本上平坦的薄膜部分包括可热成形材料的单层，该单层形成第一和第二主表面，并且具有上述平均薄膜部分厚度，其中可热成形的材料包含上述聚合物和可选添加剂中的一种或更多种。在本发明的又一个示例性实施例中，基本上平坦的薄膜部分包括可热成形材料的单层，该单层形成第一和第二主表面并且具有上述平均薄膜部分厚度，其中第一和第二主表面被暴露(例如，未覆盖)以使得可以布置和/或附接到期望的基板。
2.管状凸起
本发明的结构化薄膜还包括延伸至基本上平坦的薄膜部分的第一主表面上方的多个管状凸起，例如，图1所示示例性结构化薄膜10的管状凸起12。管状凸起有利地由与用于形成上述基本上平坦的薄膜部分的可热成形组合物相同的可热成形组合物形成。在一个期望的实施例中，基本上平坦的薄膜部分和多个管状凸起包括连续的热成形结构，该结构由包括一种或更多种上述聚合物和可选添加剂的单种可热成形组合物形成。
在其他期望的实施例中，基本上平坦的薄膜部分和多个管状凸起(i)包括由单种可热成形组合物形成的连续热成形结构，并且(ii)无后成膜、成凸起取向。如本文所用，术语“后成膜、成凸起取向”用于描述用来在膜中形成凸起和/或开口的传统方法。这些传统方法包括但不限于用于在预先固化薄膜结构(例如，不含熔体薄膜挤出物)中形成凸起的热成形步骤、针刺法步骤或其他薄膜针刺步骤。
多个管状凸起可均匀地分布在基本上平坦的薄膜部分的第一主表面上或无规则地分布在第一主表面上。在一些实施例中，多个管状凸起均匀地分布在基本上平坦的薄膜部分的第一主表面上(并且可选地分布在第二主表面的相应部分上)。
在一个示例性实施例中，本发明的结构化薄膜包括从基本上平坦的薄膜部分延伸的多个管状凸起，其中一个或更多个管状凸起包括(i)从第一主表面上方的第一凸起末端延伸进入或穿过基本上平坦的薄膜部分的孔洞，(ii)围绕该孔洞的至少一部分的凸起侧壁，该凸起侧壁具有凸起侧壁外表面、凸起侧壁内表面和凸起侧壁厚度，以及(iii)从第一凸起末端延伸一段距离到达第一主表面的凸起长度L其中凸起长度L对平均薄膜部分厚度t的比为至少约3.5。在其他实施例中，凸起长度L对平均薄膜部分厚度t的比为至少约4.0。在另一些实施例中，凸起长度L对平均薄膜部分厚度t的比为约4.0至约10.0。
管状凸起可以具有基本类似的凸起长度，该凸起长度因薄膜而异，具体取决于给定结构化薄膜的最终用途。通常，管状凸起具有凸起长度L，其范围从约25.4μm(1密耳)至约1.27cm(500密耳)，更通常的是从约50.8μm(2密耳)至约2.54mm(100密耳)，并且甚至更通常的是从约508μm(20密耳)至约1.02mm(40密耳)。
还可根据管状凸起的凸起孔洞长度、凸起孔洞直径和凸起侧壁厚度来进一步描述管状凸起，其中这些尺寸中的每一个都可能随着给定结构化薄膜的最终用途而各不相同。通常，管状凸起的凸起孔洞长度范围为从约25.4μm(1密耳)至约1.32cm(520密耳)，更典型地为从约50.8μm(2密耳)至约2.79mm(110密耳)，并且甚至更典型地为从约508μm(20密耳)至约1.14mm(45密耳)；凸起孔洞直径范围为从约25.4μm(1密耳)至约6.35mm(250密耳)，更典型地为从约25.4μm(1密耳)至约2.54mm(100密耳)，并且甚至更典型地为从约25.4μm(1密耳)至约254μm(10密耳)；凸起侧壁厚度范围为从约25.4μm(1密耳)至约508μm(20密耳)，更典型地为从约25.4μm(1密耳)至约254μm(10密耳)，并且甚至更典型地为从约25.4μm(1密耳)至约127μm(5密耳)。
还可以根据相对于上述平均薄膜部分厚度t的凸起侧壁厚度进一步描述管状凸起。在一个示例性实施例中，管状凸起的至少一部分具有等于或大于基本上平坦的薄膜部分的平均薄膜部分厚度t的凸起侧壁厚度。
如图2A-2F所示，管状凸起可以具有多种形状和横截面构型。在一些实施例中，管状凸起具有设置在基本上平坦的薄膜部分的第二主表面下方的第二凸起末端。在这些实施例中，本发明的结构化薄膜包括从基本上平坦的薄膜部分延伸的多个管状凸起，其中一个或更多个管状凸起包括(i)从第一主表面上方的第一凸起末端延伸进入或穿过基本上平坦的薄膜部分的孔洞，(ii)围绕该孔洞的至少一部分的凸起侧壁，该凸起侧壁具有凸起侧壁外表面、凸起侧壁内表面和凸起侧壁厚度，以及(iii)从第一凸起末端延伸一段距离到达第二主表面下方的第二凸起末端的末端到末端凸起长度。例如，如图2A和2C-2F所示，示例性管状凸起12包括设置在基本上平坦的薄膜部分11的第二主表面14下方的第二末端17。
对于某些实施例，一个或更多个管状凸起具有位于结构化薄膜基本上平坦的薄膜部分的第二主表面下方的第二末端，在这样的实施例中，一个或更多个管状凸起有利地具有从第一凸起末端延伸一端距离到达第一主表面的上凸起长度，其中上凸起长度(例如，凸起长度L)对平均薄膜部分厚度t的比为至少约3.5。更理想的是，上凸起长度(例如，凸起长度L)对平均薄膜部分厚度t的比为从约4.0至约10.0。
管状凸起的凸起侧壁厚度可以沿凸起长度(例如，凸起长度L或末端到末端凸起长度)而改变。如图2A-2F所示，示例性管状凸起12可以包括沿凸起长度(参见(例如)图2B)保持基本恒定的凸起侧壁厚度或沿凸起长度(参见(例如)图2A和2C-2F)而改变的凸起侧壁厚度。在一个示例性实施例中，一个或更多个管状凸起在紧邻第一主表面设置的凸起基座处具有第一壁厚度，在第一凸起末端处具有第二壁厚度，在位于凸起基座和第一凸起末端之间的凸起中间部分处具有第三壁厚度，其中第一和第二壁厚度大于第三壁厚度(参见(例如)图2F)。在另一个示例性实施例中，一个或更多个管状凸起在紧邻第一主表面设置的凸起基座处具有第一壁厚度，在第一凸起末端处具有第二壁厚度，在位于凸起基座和第一凸起末端之间的凸起中间部分处具有第三壁厚度，其中第一和第二壁厚度小于第三壁厚度(参见(例如)图2E)。
在本发明的又一些示例性实施例中，一个或更多个管状凸起在基本上平坦的薄膜部分的第一主表面上方具有第一横截面积，在基本上平坦的薄膜部分内具有第二横截面积，在基本上平坦的薄膜部分的第二主表面下方具有第三横截面积，其中第一横截面积小于第二和第三横截面积(参见(例如)图2C)。在一些实施例中，一个或更多个管状凸起具有与延伸穿过管状凸起的孔洞(例如，孔洞15)流体连通的气泡部分(例如，图2C中所示的气泡部分19)。在这些实施例中，气泡部分可存在于(i)基本上平坦的薄膜部分内，(ii)第二主表面下方，或者(iii)同时存在于(i)和(ii)所述位置(参见(例如)图2C)。在另一些实施例中，可移除气泡部分的下部以提供从第一凸起末端延伸穿过结构化薄膜到达第二凸起末端的开口。例如，沿图2C所示管状凸起12第二末端17的气泡部分19的一部分可通过切割沿图2C所示虚线B-B的气泡部分19移除。
应该指出的是，管状凸起可以具有随期望的横截面构型和用来形成管状凸起的工具类型而各不相同的外管状凸起横截面构型。例如，管状凸起的外管状凸起横截面形状可以为圆形、椭圆形、多边形、正方形、三角形、六边形、多叶形或它们的任何组合。
在本发明的其他示例性实施例中，一个或更多个管状凸起具有完全延伸穿过基本上平坦的薄膜部分(必需或不必移除上述管状凸起的一部分)的孔洞(例如，孔洞15)。如图2A-2B和图2D-2F所示，示例性管状凸起12包括从第一凸起末端16沿凸起长度延伸到第二凸起末端17的孔洞15。如图2A-2B和图2D-2F所示，孔洞15的横截面积可沿第一凸起末端16到第二凸起末端17的凸起长度而变化(参见(例如)图2A和2D-2F)或保持基本恒定(参见(例如)图2B)。
在一个期望的实施例中，结构化薄膜包括从基本上平坦的薄膜部分延伸的多个管状凸起，其中管状凸起的至少一部分包括(i)从第一主表面上方的第一凸起末端延伸穿过基本上平坦的薄膜部分到达基本上平坦的薄膜部分下方的第二凸起末端从而提供穿过结构化薄膜的开口的孔洞，(ii)围绕该孔洞的至少一部分的凸起侧壁，该凸起侧壁具有凸起侧壁外表面、凸起侧壁内表面和凸起侧壁厚度，以及(iii)从第一凸起末端延伸一段距离到达第二凸起末端的末端对末端凸起长度。
通常，管状凸起基本上垂直延伸到基本上平坦的薄膜部分，如图2A-2F所示，然而，管状凸起相对于基本上平坦的薄膜部分的其他取向属于本发明的范围。
管状凸起可以沿结构化薄膜的基本上平坦的薄膜部分的一个或两个主表面存在，并且管状凸起密度随期望的管状凸起密度和结构化薄膜的最终用途而各不相同。在一个示例性实施例中，管状凸起沿结构化薄膜基本上平坦的薄膜部分的一个或两个主表面存在，并且基本上平坦的薄膜部分外表面区域中的管状凸起密度为最高约1000个凸起/cm2。通常，管状凸起沿结构化薄膜基本上平坦的薄膜部分的一个或两个主表面存在，并且基本上平坦的薄膜部分外表面区域中的管状凸起密度为约10个凸起/cm2至约300个凸起/cm2。
3.可选的附加层
本发明的结构化薄膜可包括与上述结构化薄膜元件结合的一个或更多个可选层。一个或更多个附加层可存在于(i)延伸至结构化薄膜基本上平坦的薄膜部分的第一主表面上方的管状凸起末端(例如，第一凸起末端16)上并且/或者与之相接触，(ii)延伸至基本上平坦的薄膜部分的第二主表面下方的管状凸起末端(例如，第二凸起末端17)上并且/或者与之相接触，(iii)基本上平坦的薄膜部分的第二主表面(例如，第二主表面14)上并且/或与之相接触，(iv)同时位于(i)和(ii)所述的位置，或(v)同时位于(i)和(iii)所述的位置。
合适的附加层包括但不限于织物层(例如，织造、非织造和针织织物)；纸张层；含色层(例如，打印层)；诸如序列号为60/728,230的美国专利申请(将该专利的主题以引用的方式全文并入本文)中所公开的亚微米纤维层之类的亚微米纤维层；泡沫；粒子层；箔层；薄膜；装饰织物层；隔膜(即具有受控渗透性的薄膜，例如，透析膜、反渗透膜等)；结网；网片；布线和管道网络(即传输电的线层或传输多种流体的管道群/导管群，例如，用于加热毯的布线网络和使冷却剂流经冷却毯的管道网络)；或它们的组合。
在一个示例性实施例中，第一附加层设置在本发明的结构化薄膜的管状凸起的第一凸起末端上方并与其附接。图3示出了这种复合制品。如图3所示，第一附加层20的下外表面21位于示例性结构化薄膜10的第一凸起末端16上并且与其接触。在该示例性实施例中，第一附加层20可以包括(例如)含色层、非织造物、织造物、针织织物、泡沫层、薄膜、纸张层、粒子层、箔层、装饰织物层、隔膜、结网、网片、布线或管道网络；或它们的任何组合。
在另一个示例性实施例中，第二附加层可设置在本发明的结构化薄膜的管状凸起的第二主表面或第二凸起末端上方并与其附接。图3-4示出了这种复合制品。如图3所示，第二附加层30的上外表面31位于示例性结构化薄膜10的第二凸起末端17上并与其接触。在该示例性实施例中，第二附加层可包括(例如)含色层、非织造物、织造物、针织织物、泡沫层、薄膜、纸张层、粒子层、箔层、装饰织物层、隔膜、结网、网片、布线或管道网络；或它们的任何组合。
如图4所示，第一附加层20的下外表面21位于示例性结构化薄膜10的第一凸起末端16上并与其接触，而第二附加层30的上外表面31位于示例性结构化薄膜10的第二主表面14上并与其接触。
4.附连装置
本发明的结构化薄膜(或含有结构化薄膜的复合制品)还可以包括一个或更多个附连装置，以使结构化薄膜(或复合制品)附接到基板。例如，粘合剂可以用来将结构化薄膜(或复合制品)附接到给定基板。合适的粘合剂包括但不限于压敏粘合剂(PSA)、热活化粘合剂或它们的组合。除了粘合剂外，还可使用其他附连装置。合适的附连装置包括但不限于诸如螺杆、钉子、夹片、U形钉、缝合针、螺纹、粘扣材料等之类的任何机械扣件。
一个或更多个附连装置可用来将结构化薄膜(或复合制品)附接到多个基板。示例性基板包括但不限于车辆零部件；车辆内部(即客厢、马达隔室、行李箱等)；建筑物壁(即内壁表面或外壁表面)；建筑物天花板(即内天花板表面或外天花板表面)；用来形成建筑物壁或天花板的建筑材料(例如，天花板贴片、木制元件、石膏板等)；隔间；金属板；玻璃基板；门；窗；机械元件；器具元件(即器具内表面或器具外表面)；管道或软管的表面；计算机或电子元件；声音记录或复制装置；用来放置器具、电脑等的外壳或箱体。
II.制备多层制品的方法
本发明还涉及制备上述结构化薄膜和含有上述结构化薄膜的复合制品的方法。在本发明的一个实施例中，制备结构化薄膜的方法包括从冲模中挤出熔体挤出物片；使熔体挤出物接触模具，以使一部分熔体挤出物进入位于模具外表面上的多个孔洞，从而导致(i)模具的一个或更多个孔洞内较高气压与相对于模具的熔体挤出物外表面上的低气压之间产生气压差，以及(ii)沿熔体挤出物表面形成多个凸起；允许模具的一个或更多个孔洞内的空气沿朝向相对于模具的熔体挤出物外表面方向移动，以(i)降低气压差，并且(ii)在多个凸起中的一个或更多个内形成凸起孔洞；以及冷却熔体挤出物和多个凸起，以形成包括基本上平坦的薄膜部分的结构化薄膜，其中该基本上平坦的薄膜部分具有第一和第二主表面以及从至少第一主表面延伸的多个管状凸起。
在制备结构化薄膜的上述示例性方法中，使其接触的步骤可以包括夹紧模具和夹紧辊之间的熔体挤出物，其中模具包括模具辊。此外，允许步骤可以包括旋转模具辊和夹紧辊，以使得夹紧辊不被设置在相对于模具的熔体挤出物外表面上方。在制备结构化薄膜的任何示例性方法中，可以调节一个或更多个工艺参数，以使允许步骤得到一个或更多个管状凸起内的凸起孔洞，以从第一凸起末端延伸进入或穿过基本上平坦的薄膜部分。可以调节的工艺参数包括但不限于挤出物组成、挤出物温度、模具温度、模具速度、模具孔洞深度、熔体挤出物片厚度、或它们的任何组合。
在制备结构化薄膜的其他示例性方法中，可以调节一个或更多个工艺参数，以使允许步骤得到一个或更多个管状凸起内的凸起孔洞，该凸起孔洞从第一凸起末端延伸进入或穿过基本上平坦的薄膜部分，以形成与凸起孔洞流体连通的气泡部分。在该实施例中，气泡部分可设置在(i)基本上平坦的薄膜部分内，(ii)基本上平坦的薄膜部分的第二主表面下方，或(iii)同时设置在(i)和(ii)所述位置。可以调节以形成气泡部分的工艺参数包括但不限于挤出物组成、挤出物温度、模具温度、模具速度、模具孔洞深度、熔体挤出物片厚度、或它们的任何组合。
对于某些实施例，气泡部分在一个或更多个管状凸起内形成，在这些实例中，制备结构化薄膜的方法还可以包括打开气泡部分，以提供完全延伸穿过一个或更多个管状凸起的开口。打开气泡部分的步骤可以包括移除气泡部分的顶端(例如，从气泡部分的下表面切割顶端)、穿刺气泡部分(例如，用针或其他锋利物体)、为凸起孔洞加压、加热气泡部分的顶端或上述打开步骤的任何组合。
在制备结构化薄膜的其他示例性方法中，调节一个或更多个工艺参数，以使允许步骤得到一个或更多个管状凸起内的凸起孔洞，该凸起孔洞从第一凸起末端延伸穿过基本上平坦的薄膜部分，以提供延伸穿过一个或更多个管状凸起的开口(例如，不需要上述打开步骤)。同样，可以进行调节以形成完全延伸穿过一个或更多个管状凸起的开口的工艺参数包括但不限于挤出物组成、挤出物温度、模具温度、模具速度、模具孔洞深度、熔体挤出物片厚度、或它们的任何组合。
在制备结构化薄膜的另一些示例性方法中，可以调节上述工艺参数中的一个或更多个，以使允许步骤得到从结构化薄膜的第一主表面上方延伸到结构化薄膜的第二主表面下方的一个或更多个管状凸起。在该实施例中，该方法还可以包括：在冷却步骤后，如果需要，则移除结构化薄膜第二外表面下方的热成形材料的至少一部分，以提供从第一主表面上方的第一凸起末端完全延伸穿过结构化薄膜的一个或更多个管状凸起到达第二主表面下方的第二凸起末端的开口。在该实施例中，该方法也可以可选地包括这样的步骤：其中位于结构化薄膜第二主表面下方的热成形材料基本上全部被移除，以使得结构化薄膜包括仅沿结构化薄膜第一主表面的多个管状凸起。
在一个期望的实施例中，制备结构化薄膜的方法包括该步骤：将熔体挤出物从冲模挤入旋转模具辊和旋转夹紧辊之间形成的辊隙中；将一部分熔体挤出物用力推入位于旋转模具辊内的多个孔洞中，从而导致(i)旋转模具辊的一个或更多个孔洞内的较高气压与相对于旋转模具辊的熔体挤出物外表面上的较低气压之间产生气压差，以及(ii)沿熔体挤出物表面形成多个凸起；旋转模具和夹紧辊，以允许旋转模具辊的一个或更多个孔洞内的空气沿朝向相对于旋转模具辊的熔体挤出物外表面方向移动，以形成多个凸起中的一个或更多个内的凸起孔洞；以及将熔体挤出物和多个凸起冷却到熔体挤出物和多个凸起的软化温度以下。可以使用诸如图5中示出的示例性装置50之类装置实现该示例性方法。
如图5所示，示例性装置50包括冲模组件51，其中熔体挤出物52从该模具组件退出。熔体挤出物52接着到达点PA，在该点，熔体挤出物52从沿箭头A1所示第一方向旋转的夹紧辊53和沿箭头A2所示相反方向旋转的模具辊54之间穿过。在点PA处，夹紧辊53将一部分熔体挤出物52用力推入模具54外表面59内的孔洞(未示出)。夹紧辊53的外表面58通常是光滑的，并且可选地被涂覆剥离材料(例如，有机硅或PTFE)。当熔体挤出物52因夹紧辊53的外表面58施加的力而填充模具辊54的外表面59中的孔洞时，各个孔洞(未示出)内的气压增大，从而在各个孔洞(未示出)内较高气压和相对于模具辊54的熔体挤出物52外表面56上的较低气压之间形成气压差。
当夹紧辊53和模具辊54旋转时，夹紧辊53的外表面58偏离熔体挤出物52的外表面56，这使得各个孔洞(未示出)内的空气通过各个孔洞(未示出)内的熔体挤出物移向熔体挤出物52的外表面56(即，移向低气压)。在点PB附近，模具辊54外表面59的各个孔洞(未示出)内的熔体挤出物开始硬化。据信，模具辊54外表面59和各个孔洞侧壁表面附近的熔体挤出物的硬化时间早于各个孔洞中央位置中熔体挤出物的中部。当熔体挤出物52沿模具辊54的外表面59从点PB移到点PC时，上述空气移动使得熔体挤出物内形成孔洞，从而快速地移向熔体挤出物52的外表面56。如上所述，空气移动可产生(i)延伸进入或穿过熔体挤出物52的基本上平坦的薄膜部分的孔洞，(ii)在熔体挤出物52的基本上平坦的薄膜部分内或下方形成的气泡，(iii)完全延伸穿过熔体挤出物52的基本上平坦的薄膜部分的孔洞，(iv)熔体挤出物52的基本上平坦的薄膜部分的第二主表面下方的第二凸起末端，或(v)(i)至(iv)的任何组合。
在点PC附近，此处形成的熔体挤出物52和管状凸起12基本上被硬化。当熔体挤出物52以及其中的管状凸起12沿模具辊54的外表面59移动时，基本硬化的熔体挤出物52的外表面56接触沿箭头A3所示方向旋转的引离辊55的外表面60。在点PD处，基本硬化的熔体挤出物52脱离模具辊54的外表面59并且沿引离辊55的外表面60按箭头A4所示方向前进，得到其内具有管状凸起12的结构化薄膜57。
本发明所公开的制备结构化薄膜的示例性方法可用来形成包括任何上述聚合材料和可选添加剂的结构化薄膜。通常，热成形方法步骤涉及在从约120℃至约370℃的熔体挤出温度下挤出成膜可热成形材料的熔体。
与制备打孔薄膜的传统方法相比，本发明所公开的制备结构化薄膜的方法的主要优点是能够制备具有相对较大孔洞深度和管状凸起长度的结构化薄膜，并且同时保持薄的基本上平坦的薄膜部分。能够将孔洞深度和管状凸起长度与基本上平坦的薄膜部分的厚度分离开来，从而为多种应用提供生产新一代结构化薄膜的能力。例如，增加的孔洞长度提供诸如以下优点之类的优点：当声波通过孔洞传递时穿过管状凸起的空气质量和摩擦阻力会增大。将孔洞长度和管状凸起长度与基本上平坦的薄膜部分的厚度分离开来，也允许在开发带有增大声质量阻力的产品中附加范围，并且该范围不受薄膜挺度的约束。
本发明所公开的制备结构化薄膜的方法还提供制备具有在本发明之前的低成本制造操作中未能实现的相对较大孔洞深度/孔洞直径比的结构化薄膜的机会。例如，在一个示例性实施例中，本发明所公开的方法能够制备这样的结构化薄膜：其中管状凸起的至少一部分具有至少约1:1的凸起孔洞长度对凸起孔洞直径比。在其他示例性实施例中，本发明所公开的方法能够制备这样的结构化薄膜：其中管状凸起的至少一部分具有至少约3:1和差不多5:1以及更高的凸起孔洞长度对凸起孔洞直径比。
此外，提供相对较薄的基本上平坦的薄膜部分的能力允许更低的基重薄膜，这可以有利于对重量有所考量的应用。对本发明的结构化薄膜而言，基重更低也会转化为更低的原材料用量和更低的制造成本。本发明所公开的方法能够制备这样的结构化薄膜：其中管状凸起的至少一部分具有至少约1.1:1的凸起孔洞长度对平均薄膜部分厚度比，并且在一些实施例中，具有至少约5:1的凸起孔洞长度对平均薄膜部分厚度比，并且在一些实施例中，具有至少约10:1或更高的凸起孔洞长度对平均薄膜部分厚度比。
本发明所公开的制备结构化薄膜的方法可利用模具，以生产具有如上所述凸起长度L的管状凸起。例如，合适的模具可以包括模具外表面中的多个孔洞，其中这些孔洞具有最多约1.5cm(588密耳)的平均模具孔洞深度。在其他实施例中，合适的模具可以包括平均模具孔洞深度为约27.9μm(1.1密耳)至约3.0mm(117密耳)的孔洞，并且在其他实施例中，平均模具孔洞深度为约747μm(29.4密耳)至约1.5mm(58.8密耳)。
合适的模具在其内还可以具有孔洞，其中这些孔洞具有一个或更多个孔洞横截面形状，以便形成具有期望横截面形状的管状凸起。合适的孔洞横截面形状包括但不限于圆形、椭圆形、多边形、正方形、三角形、六边形、多叶形、或它们的任何组合。
另外，合适的模具可以具有沿模具的外表面(例如，在模具辊54的外表面59中)的任何期望孔洞密度。例如，模具可具有最多约1000个孔洞/cm2模具外表面积的孔洞密度。通常，模具具有从约10个孔洞/cm2至约300个孔洞/cm2模具外表面积的孔洞密度。
本发明所公开的制备结构化薄膜的方法还可以包括将一个或更多个附加层附接到结构化薄膜。在一个示例性实施例中，制备结构化薄膜的方法包括在上述冷却步骤之前使管状凸起的第一凸起末端、管状凸起的第二凸起末端、基本上平坦的薄膜部分的第二主表面或它们的组合与至少一个附加层接触。在其他示例性实施例中，制备结构化薄膜的方法包括在形成结构化薄膜之后将附加层附接到结构化薄膜(例如，使用热层合工序)。如上所述，附加层可以包括但不限于含色层、非织造物、织造物、针织织物、泡沫层、薄膜、纸张层、粒子层、箔层、装饰织物层、隔膜、结网、网片、布线或管道网络；或它们的任何组合。
除了形成结构化薄膜的上述步骤外，本发明所公开的制备结构化薄膜的方法可以包括下列工序中的一个或更多个：
(1)将结构化薄膜沿工艺通道推向进一步加工操作；
(2)将一个或更多个附加层与结构化薄膜的外表面接触；
(3)移除延伸至结构化薄膜的第二主表面下方的一个或更多个管状凸起的一部分，以形成延伸管状凸起整个长度的开口；
(4)移除延伸至结构化薄膜的第二主表面下方的一个或更多个管状凸起的一部分，从而使管状凸起不会在结构化薄膜的第二主表面下方延伸；
(5)移除延伸至结构化薄膜的第一主表面上方的一个或更多个管状凸起的一部分；
(6)用表面处理剂或其他组合物(例如，阻燃剂组合物、粘合剂组合物或打印层)涂覆结构化薄膜；
(7)将结构化薄膜附接到纸板或塑料管；
(8)以辊的形式卷起结构化薄膜；
(9)切割结构化薄膜，以形成两个或更多个切分辊；
(10)将防粘衬垫施加在暴露的压敏粘合剂层上方(如果存在)；并且
(11)通过粘合剂或包括但不限于夹片、托架、螺栓/螺杆、钉子和条带的其他任何附连装置将结构化薄膜附接到另一基板。
III.使用结构化薄膜的方法
本发明的结构化薄膜(和含有结构化薄膜的复合制品)可用于多种应用中。结构化薄膜尤其可用于诸如吸音和声音屏蔽应用之类的声学应用。在一个示例性实施例中，使用结构化薄膜的方法包括在某一区域中吸音的方法，其中该方法包括用结构化薄膜围绕该区域的至少一部分的步骤。在一些实施例中，整个区域可通过结构化薄膜单独围绕或结合一个或更多个上述可选层围绕。
围绕区域的步骤可以包括将结构化薄膜布置在该区域的至少一部分上，其中该结构化薄膜包括任何上述结构化薄膜或这些薄膜与一个或更多个可选层的组合。在一些实施例中，围绕步骤可以包括将结构化薄膜或含有结构化薄膜的复合制品布置在区域的至少一部分上。围绕步骤还可以包括将结构化薄膜(或含有结构化薄膜的复合制品)附接到基板的步骤。任何上述附连装置均可用于将结构化薄膜(或含有结构化薄膜的复合制品)附接到给定基板。合适的基板可以包括但不限于建筑物壁、建筑物天花板、用来形成建筑物壁或天花板的建筑材料、金属板、玻璃基板、门、窗、车辆元件、机械元件、电子元件(例如，打印机、硬驱动等)或器具元件。
在本发明的其他实施例中，使用结构化薄膜的方法包括在发音物体与区域之间提供声音屏蔽的方法。在该示例性方法中，该方法可以包括在发音物体与区域之间提供结构化薄膜(或含有结构化薄膜的复合制品)的步骤。发音物体可以是发出声音的任何物体，包括但不限于车辆马达、一台机器、器具马达或其他移动元件、诸如电视之类的电子装置、动物等。
在使用结构化薄膜(或含有结构化薄膜的复合制品)的任何一种上述示例性方法中的区域可以是这样的任何区域：其中声音要被吸收和/或被限制。合适的区域可以包括但不限于房间内部；车辆内部；一台机器；器具；办公区或工业区的单独减音区域；声音记录或复制区域；剧院或音乐厅内部；声音会造成危害的消声、分析或实验室或厅；用来隔离和/或保护耳朵免受噪音损伤的耳罩或耳套。
本发明的结构化薄膜还可以用作地毯中的电阻性隔膜层。在该实施例中，一个或更多个织物层被附接到结构化薄膜的每一侧，以形成层合物。
上文以举例的方式对本发明进行了描述，下文以举例的方式进一步说明了本发明，这并不能以任何方式被解释为对本发明的范围加以限制。相反，应当清楚地理解，可以诉诸多种其他实施例、修改形式及其等同物，在本领域内的技术人员阅读本文的具体实施方式后，在不脱离本发明的精神和/或所附权利要求的范围的前提下，这些其他实施例、修改形式及其等同物将不言自明。
实例
实例1：
使用下列工序和与图5所示示例性装置50相似的装置来制备这样的结构化薄膜：该结构化薄膜具有与图2A-2F中所示示例性管状凸起12相似的管状凸起构造。通过使用6.35cm(2.5in)戴维斯-标准单螺杆挤出机(得自康涅狄格州波科达的戴维斯-标准有限公司)装入冲模间隙为508μm(20密耳)的25.4cm(10in)PVC浇铸薄膜挤出冲模来挤出聚合物熔体。落锤锻模构造进入水平双辊隙。模具辊的直径为31.75cm(12.5in)，支撑钢辊的直径为30.48cm(12in)。模具由带有外铝壳的辊组成，其中该外铝壳具有钻入外表面的圆柱形盲孔。孔洞的直径为398.8μm(15.7密耳)，并且正方形阵列中中心至中心间距为1.70mm(67密耳)。围绕模具辊周围的孔洞图案的宽度为20.3cm(8.0in)。模具辊周围的孔洞深度各不相同。模具辊的周围被分成三个部分。第一部分具有被钻至762μm(30密耳)深度的孔洞，第二部分具有被钻至635μm(25密耳)深度的孔洞，第三部分具有被钻至508μm(20密耳)深度的孔洞。
两种市售丙烯/乙烯抗冲共聚物用于形成结构化薄膜：HuntsmanPP AP5165-HA(MFI65)和Huntsman PP14S50V(MFI50)(可从亨斯迈聚合物公司(Huntsman Polymers)(得克萨斯州伍德兰德市)商购获得)。采用下列工艺条件：
表1.工艺条件
 
工艺设置 树脂AP5165HA 树脂14S50V
挤出机和冲模温度设置 232.2℃(450℉) 232.2℃(450℉)
挤出机螺杆速度 20rpm 20rpm
工具辊温度 79.4℃(175℉) 79.4℃(175℉)
支撑辊温度 65.6℃(150℉) 65.6℃(150℉)
辊隙压力 25.7kN/延米(147磅/线英寸) 25.7kN/延米(147磅/线英寸)
线速度 12.2mpm(40fpm) 12.2mpm(40fpm)
获得所得结构化薄膜样本的多种结构特征的数字式显微镜量度。参见图2C-2D以进行参考，获取了以下量度，如下表2所示。使用762μm(30密耳)的孔洞深度对被标为“-1”样本的样本进行加工。使用635μm(25密耳)的孔洞深度对被标为“-2”样本的样本进行加工。使用508μm(20密耳)的孔洞深度对被标为“-3”样本的样本进行加工。
表2.结构化薄膜样本量度
1 孔洞直径(HD)是沿给定管状凸起的上末端(例如，第一末端)测量的
2 后凸起高度(RPH)测量的是在结构化薄膜的基本上平坦的薄膜部分下表面下方的给定管状凸起长度
3 气泡宽度(BW)测量的是给定管状凸起内气泡的最大宽度
4 气泡壁厚度(BWT)测量的是沿给定管状凸起下末端的气泡壁厚度(0值表示气泡是敞开的，以便孔洞完全延伸穿过给定管状凸起)
所得结构化薄膜具有中空的管状凸起，该管状凸起带有延伸穿过结构化薄膜的基本上平坦的薄膜部分的通孔。孔洞深度为762μm(30密耳)的图案#1提供最一致的管状凸起特征和延伸穿过结构化薄膜的基本上平坦的薄膜部分的通孔。其他图案偶尔产生通孔，并且更常见的是在结构化薄膜的第二主表面上产生气泡或泡罩。
对样本进行了吸音测试。阻抗管测试仪(使用64mm管的布雷尔与卡贾尔(Bruel&Kjaer)型号6205(乔治亚州诺克洛斯))用于测定多个频率下的吸收系数。使用ASTM1050在每个结构化薄膜后面间隔为25mm的条件下运行测试。图6中示出了本发明的示例性结构化薄膜(样本1-1和4-1)的阻抗管测试结果。
实例2：
使用与上面实例1中所用的工序和装置相似的工序和装置来制备这样的结构化薄膜：该结构化薄膜具有与图2A-2F所示示例性管状凸起12的构造相似的管状凸起构造。市售聚丙烯热塑性树脂用来形成结构化薄膜：MFI为65的Huntsman PP AP5165-HA。采用下列工艺条件：
表3.工艺条件
 
工艺设置 树脂AP5165HS 树脂AP5165HS 树脂AP5165HS
挤出机和冲模温度设置 190.5℃(375℉) 190.5℃(375℉) 190.5℃(375℉)
挤出机螺杆速度 33rpm 35rpm 40rpm
工具辊温度 82.2℃(180℉) 82.2℃(180℉) 79.4℃(175℉)
支撑辊温度 93.3℃(200℉) 93.3℃(200℉) 79.4℃(175℉)
辊隙压力 14.7kN/延米(84磅/线英寸) 14.7kN/延米(84磅/线英寸) 14.7kN/延米(84磅/线英寸)
线速度 18.3mpm(60fpm) 15.2mpm(50fpm) 13.7mpm(45fpm)
获得所得结构化薄膜样本的多种结构特征的数字式显微镜量度，如实例1中所述。结果显示于下表4中。如实例1所述，使用762μm(30密耳)的孔洞深度对被标为“-1”样本的样本进行加工，使用635μm(25密耳)的孔洞深度对被标为“-2”样本的样本进行加工，使用508μm(20密耳)的孔洞深度对被标为“-3”样本的样本进行加工。
表4.结构化薄膜样本量度
Figure G2007800157805D00241
所得结构化薄膜具有中空的管状凸起，该管状凸起带有延伸穿过结构化薄膜的基本上平坦的薄膜部分的通孔。图案#1、#2和#3中的每一个均提供一致的管状凸起特征和延伸穿过结构化薄膜的基本上平坦的薄膜部分的通孔。
对样本进行了吸音测试，如实例1所述。图6中示出了本发明的示例性结构化薄膜(样本7-3、8-1和9-3)的阻抗管测试结果。
实例3
使用下列工序和与图5所示示例性装置50相似的装置来制备这样的结构化薄膜：该结构化薄膜具有与图2A-2F所示示例性管状凸起12的构造相似的管状凸起构造。通过使用6.35cm(2.5in)戴维斯-标准单螺杆挤出机(得自康涅狄格州波科达的戴维斯-标准有限公司)装入冲模间隙为508μm(20密耳)的30.5cm(12in)浇铸薄膜挤出冲模来挤出聚合物熔体。落锤锻模构造进入水平双辊隙。模具辊的直径为31.75cm(12.5in)，支撑钢辊的直径为30.48cm(12in)。模具由带有外铝壳的辊组成，其中该外铝壳具有钻入外表面的圆柱形盲孔。孔洞的直径为0.5mm(19.7密耳)，并且正方形阵列中中心至中心间距为1.70mm(67密耳)。围绕模具辊周围的孔洞图案的宽度为20.3cm(8.0in)。模具辊周围的孔洞深度各不相同。模具辊的周围被分成四个部分。第一部分具有被钻至1.143mm(45密耳)深度的孔洞，第二部分具有被钻至965μm(38密耳)深度的孔洞，第三部分具有被钻至787μm(31密耳)深度的孔洞，第四部分具有被钻至330μm(13密耳)深度的孔洞。
市售丙烯/乙烯抗冲共聚物用于形成结构化薄膜：Huntsman PPAP5165-HA(MFI65)(可从德克萨斯州伍德兰德市的亨斯迈聚合物公司(Huntsman Polymers)商购获得)。采用下列工艺条件：
表5.工艺条件
 
工艺设置 树脂AP51265HA
挤出机和冲模温度设置 190C(375F)
挤出机螺杆速度 32RPM
工具辊温度 82C(180F)
支撑辊温度 93C(200F)
辊隙压力 12.9kN/延米(74磅/线英寸)
线速度 12.1mpm(40fpm)
表5中的工艺条件是孔洞图案2在965μm(38密耳)孔洞深度条件下的优化运行条件。获得所得结构化薄膜样本的多种结构特征的数字式显微镜量度。参见图2C-2D以进行参考，获取了下列量度，如下表6所示。
表6.结构化薄膜样本量度
 
量度 E060504-16
凸起长度L 559μm(22密耳)
基本平坦薄膜厚度 81μm(3.2密耳)
孔洞直径(HD)1 147μm(5.8密耳)
后凸起高度(RPH)2 350μm(13.8密耳)
气泡宽度(BW)3 513μm(20.2密耳)
气泡壁厚度(BWT)4 183μm(7.2密耳)
所得结构化薄膜具有中空的管状凸起，该管状凸起带有延伸穿过结构化薄膜的基本上平坦的薄膜部分的通孔。
对样本进行了吸音测试。阻抗管测试仪(使用64mm管的布雷尔与卡贾尔(Bruel&Kjaer)型号6205(乔治亚州诺克洛斯))用于测定多个频率下的吸收系数。使用ASTM1050在每个结构化薄膜后面间隔为25mm的条件下运行测试。图7中示出了本发明的示例性结构化薄膜(样本E060504-16)的阻抗管测试结果。
虽然相对于说明书的具体实施例对说明书进行了详细的描述，但应当理解，本领域内的技术人员在理解上述内容后，可以很容易地设想这些实施例的更改、变型和等同物。因此，本发明的范围应被评估为所附权利要求及其任何等同物的范围。

Claims (28)

1.一种结构化薄膜，包括；
基本上平坦的薄膜部分，具有第一主表面、第二主表面和平均薄膜部分厚度；以及
多个管状凸起，从所述基本上平坦的薄膜部分延伸，其中一个或更多个管状凸起包括：
(i)孔洞，其从所述第一主表面上方的第一凸起末端延伸进入或穿过所述基本上平坦的薄膜部分，其中所述孔洞具有直径范围为从25.4μm(1密耳)至254μm(10密耳)的凸起孔洞，
(ii)凸起侧壁，其围绕所述孔洞的至少一部分，所述凸起侧壁具有凸起侧壁外表面、凸起侧壁内表面和凸起侧壁厚度，以及
(iii)凸起长度，其从所述第一凸起末端延伸一段距离到达所述第一主表面,其中所述凸起长度对所述平均薄膜部分厚度的比为至少3.5，
其中所述一个或更多个管状凸起的至少一部分的所述凸起侧壁厚度等于或大于所述平均薄膜部分厚度。
2.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述基本上平坦的薄膜部分和所述多个管状凸起包括连续的热成形结构，并且该热成形结构无后成膜、成凸起取向。
3.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述基本上平坦的薄膜部分包括选自由聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚苯硫醚、聚砜、聚碳酸酯、聚苯乙烯、液晶聚合物、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚丙烯腈以及两种或更多种前述物质的组合组成的组的一种或更多种聚合材料。
4.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中每个管状凸起具有基本相似的凸起长度。 
5.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述一个或更多个管状凸起具有设置在所述第二主表面下方的第二凸起末端。
6.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述一个或更多个管状凸起的至少一部分的凸起壁厚度随凸起长度而变化。
7.根据权利要求6所述的结构化薄膜，其中一个或更多个管状凸起在紧邻所述第一主表面设置的凸起基座处具有第一壁厚度，在所述第一凸起末端处具有第二壁厚度，在位于所述凸起基座和所述第一凸起末端之间的凸起中间部分处具有第三壁厚度，其中所述第一和第二壁厚度大于所述第三壁厚度。
8.根据权利要求6所述的结构化薄膜，其中一个或更多个管状凸起在紧邻所述第一主表面设置的凸起基座处具有第一壁厚度，在所述第一凸起末端处具有第二壁厚度，在位于所述凸起基座和所述第一凸起末端之间的凸起中间部分处具有第三壁厚度，其中所述第一和第二壁厚度小于所述第三壁厚度。
9.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述多个管状凸起基本上垂直于所述基本上平坦的薄膜部分延伸。
10.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述一个或更多个管状凸起的至少一部分具有延伸穿过所述基本上平坦的薄膜部分的孔洞。
11.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述结构化薄膜具有如下尺寸：
平均薄膜部分厚度为76.2μm(3密耳)至508μm(20密耳)；
凸起长度为25.4μm(1密耳)至1.27cm(500密耳)；
凸起孔洞长度为101.6μm(4密耳)至1.32cm(520密耳)；以及 
凸起侧壁厚度为25.4μm(1密耳)至508μm(20密耳)。
12.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述凸起长度对所述平均薄膜部分厚度的比为至少4.0。
13.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述凸起长度对所述平均薄膜部分厚度的比为4.0至10.0。
14.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述管状凸起具有包括圆形、椭圆形、正方形、三角形、六边形、或它们的任何组合的管状凸起横截面形状。
15.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述管状凸起具有包括多边形的管状凸起横截面形状。
16.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述管状凸起具有包括多叶形的管状凸起横截面形状。
17.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述管状凸起以10个凸起/cm2至300个凸起/cm2的管状凸起密度沿所述基本上平坦的薄膜部分存在。
18.根据权利要求1所述的结构化薄膜，其中所述基本上平坦的薄膜部分包括形成所述第一和第二主表面并且具有所述平均薄膜部分厚度的单层可热成形材料。
19.一种结构化薄膜，包括：
基本上平坦的薄膜部分，包含具有第一主表面、第二主表面和平均薄膜部分厚度的可热成形材料；以及
多个管状凸起，从所述基本上平坦的薄膜部分延伸，其中一个或更多个管状凸起包括： 
(i)孔洞，其从所述第一主表面上方的第一凸起末端延伸进入或穿过所述基本上平坦的薄膜部分，其中所述孔洞具有直径范围为从25.4μm(1密耳)至254μm(10密耳)的凸起孔洞，
(ii)凸起侧壁，其围绕所述孔洞的至少一部分，所述凸起侧壁包含所述可热成形材料并且具有凸起侧壁外表面、凸起侧壁内表面和凸起侧壁厚度，以及
(iii)末端到末端凸起长度，其从所述第一凸起末端延伸一段距离到达所述第二主表面下方的第二凸起末端，其中所述一个或更多个管状凸起具有从所述第一凸起末端延伸一段距离到达所述第一主表面的上凸起长度，其中所述上凸起长度对所述平均薄膜部分厚度的比为至少3.5，并且其中所述结构化薄膜无后成膜、成凸起取向。
20.根据权利要求19所述的结构化薄膜，其中所述基本上平坦的薄膜部分包括选自由聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚苯硫醚、聚砜、聚碳酸酯、聚苯乙烯、液晶聚合物、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚丙烯腈、以及两种或更多种前述物质的组合组成的组的一种或更多种聚合材料。
21.根据权利要求19所述的结构化薄膜，其中所述孔洞从所述第一主表面上方的所述第一凸起末端延伸穿过所述基本上平坦的薄膜部分到达所述第二凸起末端，从而提供穿过所述结构化薄膜的开口。
22.根据权利要求19所述的结构化薄膜，其中所述一个或更多个管状凸起在所述第一主表面上方具有第一横截面积，在所述基本上平坦的薄膜部分内具有第二横截面积，在所述第二主表面下方具有第三横截面积，其中所述第一横截面积小于所述第二和第三横截面积。
23.根据权利要求19所述的结构化薄膜，其中所述一个或更多个管状凸起具有与所述孔洞流体连通的气泡部分，所述气泡部分位于(i)所述基本上平坦的薄膜部分内，(ii)所述第二主表面下方，或(iii)同时位 于(i)和(ii)所述的位置。
24.根据权利要求23所述的结构化薄膜，其中所述气泡部分的下部被移除，以提供从所述第一凸起末端延伸穿过所述结构化薄膜到达所述第二凸起末端的开口。
25.根据权利要求19所述的结构化薄膜，其中所述上凸起长度对所述平均薄膜部分厚度的比为4.0至10.0。
26.一种在发音物体与区域之间提供声音屏蔽的方法，所述方法包括如下步骤：
在所述发音物体和所述区域之间提供根据权利要求1至18中任一项所述的结构化薄膜。
27.根据权利要求5所述的结构化薄膜，其中一个或更多个管状凸起在紧邻所述第一主表面设置的凸起基座处具有第一壁厚度，在所述第一凸起末端处具有第二壁厚度，在位于所述凸起基座和所述第一凸起末端之间的凸起中间部分处具有第三壁厚度，其中所述第一壁厚度大于所述第二和第三壁厚度。
28.根据权利要求5所述的结构化薄膜，其中一个或更多个管状凸起在紧邻所述第一主表面设置的凸起基座处具有第一壁厚度，在所述第一凸起末端处具有第二壁厚度，在位于所述凸起基座和所述第一凸起末端之间的凸起中间部分处具有第三壁厚度，其中所述第一壁厚度大于所述第二壁厚度，所述第二壁厚度大于所述第三壁厚度。 
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