DE112019007810T5

DE112019007810T5 - Akustischer Verbundstoff mit einem versteifenden Polymer, Vorrichtungen und Anordnungen, die diese enthalten

Info

Publication number: DE112019007810T5
Application number: DE112019007810.0T
Authority: DE
Inventors: Anit Dutta; Ryan Kenaley; Lindsey Notigan
Original assignee: WL Gore and Associates Inc
Current assignee: WL Gore and Associates Inc
Priority date: 2019-10-14
Filing date: 2019-10-14
Publication date: 2022-07-14
Also published as: JP2022551953A; CN114502261B; WO2021076096A1; KR20220069074A; CN114502261A; US20220410082A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundstoff, umfassend:eine Membran aus expandiertem Polytetrafluorethylen (ePTFE-Membran) mit einer porösen Mikrostruktur,wobei die poröse Mikrostruktur der ePTFE-Membran vollständig mit einem versteifenden Polymer durchtränkt ist, so dass der durchschnittliche Luftstrom des Verbundstoffs, gemessen nach dem Laminar Volumetrie Airflow-Test („LVA“-Test), 0,0 Liter/Stunde/cm2bei 1,0 psi beträgt,wobei das versteifende Polymer ein Polymer ist, das bei Füllen der porösen Mikrostruktur der ePTFE-Membran in einer Menge im Bereich von 40 % Massenanteil bis 85 % Massenanteil, bezogen auf die Gesamtmasse des Verbundstoffs, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 20 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer erhöht, und wobei der Verbundstoff einen Einfügedämpfung von weniger als 7 dB bei 1 kHz aufweist, wenn er mit dem Akustischen Resonanztest („ARM“-Test) gemessen wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft das Gebiet der akustischen Verbundstoffe, Vorrichtungen und Anordnungen, die diese enthalten.
STAND DER TECHNIK
Abdeckungen für akustische Vorrichtungen (z.B. Mikrofonabdeckungen) schützen akustische Vorrichtungen vor äußeren Einflüssen wie Wasserdruck und minimieren gleichzeitig die akustischen Verluste. Es besteht ein ständiger Bedarf an Abdeckungen für akustische Vorrichtungen, die diese Funktionen erfüllen können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Schutzumfang erfasste Ausführungsformen werden nicht durch diese Zusammenfassung, sondern vielmehr durch die Ansprüche definiert. Diese Zusammenfassung gibt einen Überblick der verschiedenen Aspekte und stellt einige der Konzepte vor, die im Abschnitt „Detaillierte Beschreibung“ unten näher beschrieben sind. Mit der Zusammenfassung wird nicht die Absicht verfolgt, entscheidende oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstandes zu ermitteln, noch soll sie allein verwendet werden, um den Schutzumfang des beanspruchten Gegenstandes zu bestimmen. Der Gegenstand ist durch Bezugnahme auf die entsprechenden Abschnitte der gesamten Patentschrift, einige oder alle Zeichnungen und jeden Anspruch zu verstehen.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen einen Verbundstoff, umfassend:

eine Membran aus expandiertem Polytetrafluorethylen (ePTFE) mit einer porösen Mikrostruktur, wobei die poröse Mikrostruktur der ePTFE-Membran vollständig mit einem versteifenden Polymer durchtränkt ist, so dass der durchschnittliche Luftstrom des Verbundstoffs, gemessen nach dem Laminar Volumetrie Airflow („LVA“)-Test, 0,0 Liter/Stunde/cm² bei 1,0 psi beträgt; wobei das versteifende Polymer ein Polymer ist, das bei Füllen der porösen Mikrostruktur der ePTFE-Membran in einer Menge im Bereich von 40 % Massenanteil bis 85 % Massenanteil, bezogen auf die Gesamtmasse des Verbundstoffs, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 20 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer erhöht; und wobei der Verbundstoff eine Einfügedämpfung von weniger als 7 dB bei 1 kHz aufweist, wenn er mit dem Akustischen Resonanztest („ARM‟-Test) gemessen wird. Der Verbundstoff weist eine Dicke von 10 Mikrometer oder weniger auf.

In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 125 psi auf.
In einigen Ausführungsformen umfasst das versteifende Polymer mindestens eines der folgenden: Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid-Copolymer, Polycaprolacton, thermoplastisches Polyimid, thermoplastische Polyurethane, Polysulfone, Polyethersulfone, Polystyrol, Polyvinylidenfluorid, Polycarbonate, Polymethylmethacrylat, Polyarylate, Polybenzimidazole, Polyimide, Epoxide, Acrylate oder beliebige Kombinationen davon.
In einigen Ausführungsformen umfasst das versteifende Polymer mindestens eines der folgenden: Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid-Copolymer, Polycaprolacton, thermoplastische Polyurethane oder beliebige Kombinationen davon.
In einigen Ausführungsformen umfasst das versteifende Polymer folgende nicht: Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymere, Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere, Tetrafluorethylen/Perfluormethylvinylether-Copolymere, Silikonkautschuke, Styrol-Blockcopolymere, thermoplastische Copolyester und thermoplastische Copolyamide, Polyetherimide, Silikone, Fluorsilikone, Fluorelastomere, Perfluorelastomere, Styrol-Butadien-Kautschuke, Ethylen-Dien-Propylen-Kautschuke (EPDM-Kautschuke), Nitrilkautschuke, Neoprenkautschuke oder beliebige Kombinationen davon.
In einigen Ausführungsformen ist der Verbundstoff überwiegend akustisch reaktiv, so dass der Phasenwinkel („φ“) zwischen einem Real- und einem Imaginärteil einer akustischen Impedanz folgende Beziehungen erfüllt: $45 ° < φ \leq 90 °;$
und $- 90 ° \leq φ<−45 ° .$
In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 5 % bis 50 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer auf, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen, out-of-plane-Verschiebungstests („BOD‟-Tests) gemessen wird.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen eine akustische Vorrichtungsanordnung, umfassend: eine akustische Vorrichtung und einen Verbundstoff; wobei der Verbundstoff umfasst: eine Membran aus expandiertem Polytetrafluorethylen (ePTFE) mit einer porösen Mikrostruktur; wobei die poröse Mikrostruktur der ePTFE-Membran mit einem versteifenden Polymer durchtränkt ist, so dass der durchschnittliche Luftstrom des Verbundstoffs, gemessen nach dem Laminar Volumetrie Airflow („LVA“)-Test, 0,0 Liter/Stunde/cm² bei 1,0 psi beträgt, wobei das versteifende Polymer ein Polymer ist, das bei Durchtränken der porösen Mikrostruktur der ePTFE-Membran in einer Menge im Bereich von 40 % Massenanteil bis 85 % Massenanteil, bezogen auf die Gesamtmasse des Verbundstoffs, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 20 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer erhöht; und wobei die akustische Vorrichtungsanordnung eine Einfügedämpfung von weniger als 7 dB bei 1 kHz aufweist, wenn sie mit dem Akustischen Resonanztest („ARM‟-Test) gemessen wird.
In einigen Ausführungsformen ist die akustische Vorrichtung ein Lautsprecher.
In einigen Ausführungsformen ist die akustische Vorrichtung ein Empfänger.
In einigen Ausführungsformen umfasst die akustische Vorrichtung einen akustischen Hohlraum und einen Messwandler.
In einigen Ausführungsformen ist der Messwandler innerhalb des akustischen Hohlraums angeordnet.
In einigen Ausführungsformen ist der Verbundstoff über dem akustischen Hohlraum angeordnet.
In einigen Ausführungsformen umfasst die akustische Vorrichtung ein Gehäuse, wobei das Gehäuse einen akustischen Kanal umfasst, der mit dem akustischen Hohlraum der akustischen Vorrichtung gleichgerichtet ist.
In einigen Ausführungsformen befindet sich zwischen dem Verbundstoff und dem Gehäuse eine Klebeschicht.
Figurenliste
Einige Ausführungsformen der Offenbarung sind hier lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Mit besonderem Bezug auf die Zeichnungen im Detail wird betont, dass die dargestellten Ausführungsformen beispielhaft sind und der anschaulichen Erörterung von Ausführungsformen der Offenbarung dienen. In dieser Hinsicht macht die Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen dem Fachmann deutlich, wie die Ausführungsformen der Offenbarung praktisch verwirklicht werden können.

1 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung einer akustischen Vorrichtungsanordnung gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigt ein weiteres Beispiel einer akustischen Vorrichtungsanordnung in einer schematischen Seitenansicht.
3 zeigt ein Beispiel eines Testgeräts zur Messung der akustischen Resonanz („ART“) in einer seitlichen Schnittdarstellung gemäß einigen Ausführungsformen.
4 zeigt eine beispielhafte Beziehung zwischen Einfügedämpfung und durchschnittlicher Steifigkeit.
5 zeigt eine beispielhafte Beziehung zwischen durchschnittlicher Steifigkeit und Verschiebung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Neben diesen offenbarten Vorteilen und Verbesserungen werden weitere Ziele und Vorteile dieser Offenbarung aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren ersichtlich. Ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich eine Veranschaulichung der Offenbarung darstellen, welche in verschiedenen Formen verkörpert werden kann. Darüber hinaus ist jedes der Beispiele, die zu den verschiedenen Ausführungsformen der Offenbarung angeführt sind, zur Veranschaulichung gedacht und nicht einschränkend.
In der Patentschrift und in den Ansprüchen haben die folgenden Begriffe, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt, die hier ausdrücklich zugeordnete Bedeutung. Die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“ und „in einigen Ausführungsformen“ verweisen in dieser Schrift nicht zwingend, jedoch möglicherweise, auf dieselben Ausführungsformen. Darüber hinaus verweisen die Ausdrücke „in einer anderen Ausführungsform“ und „in einigen anderen Ausführungsformen“ in dieser Schrift nicht zwingend, jedoch möglicherweise, auf eine andere Ausführungsform. Alle Ausführungsformen der Offenbarung können miteinander kombiniert werden, ohne dass vom Schutzumfang oder Geist der Offenbarung abgewichen wird.
Der Begriff „basierend auf“ versteht sich in dieser Schrift nicht ausschließlich und kann auf zusätzlichen, nicht beschriebenen Faktoren beruhen, es sei denn, der Zusammenhang schreibt eindeutig etwas anderes vor. Darüber hinaus schließt die Bedeutung von „einer/eine/ein“ und „der/die/das“ in der gesamten Patentschrift die Pluralform ein. Die Bedeutung von „in“ umfasst „in“ und „auf.
Alle früheren Patente, Veröffentlichungen und Testverfahren, auf die hier Bezug genommen wird, werden durch Verweis zur Gänze zum Bestandteil dieser Schrift.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen einen Verbundstoff. Der Begriff „Verbundstoff“ bezeichnet in dieser Schrift ein Material, das aus zwei oder mehr Bestandteilen mit unterschiedlichen physikalischen oder chemischen Eigenschaften besteht, die bei Kombination ein Material mit Eigenschaften ergeben, die sich von denen der einzelnen Bestandteile unterscheiden.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Verbundstoff eine Membran aus expandiertem Polytetrafluorethylen (ePTFE) mit einer porösen Mikrostruktur, die mit einem Polymer durchtränkt ist. In dieser Schrift bedeutet der Begriff „durchtränkt“, dass mindestens ein Teil der porösen Mikrostruktur der ePTFE-Membran mit dem Polymer gefüllt ist. In einigen Ausführungsformen kann die poröse Mikrostruktur der ePTFE-Membran eine Vielzahl von Knoten umfassen, die durch eine Vielzahl von Fibrillen verbunden sind, so dass die Vielzahl von Knoten und die Vielzahl von Fibrillen mit dem Polymer durchtränkt sind. In einigen Ausführungsformen wird die ePTFE-Membran mit dem Polymer durchtränkt, so dass eine durchgehende Schicht über einen Querschnitt der ePTFE-Membran entsteht. In einigen Ausführungsformen kann die durchgehende Schicht über den Querschnitt der ePTFE-Membran als Barriere für den Luftstrom wirken.
In einigen Ausführungsformen ist die poröse Mikrostruktur der ePTFE-Membran vollständig mit dem Polymer durchtränkt. Der hier verwendete Begriff „vollständig durchtränkt“ bedeutet, dass die gesamte poröse Mikrostruktur der ePTFE-Membran vollständig mit dem Polymer gefüllt ist, so dass der resultierende Verbundstoff einen durchschnittlichen Luftstrom von 0,0 Liter/Stunde/cm² bei 1,0 psi aufweist, gemessen mit dem Laminar Volumetrie Airflow-Test („LVA‟-Test). Das Verfahren zur Durchführung des LVA-Tests ist im Abschnitt „Testverfahren“ beschrieben.
In einigen Ausführungsformen ist die poröse Mikrostruktur der ePTFE-Membran mit einem versteifenden Polymer durchtränkt oder vollständig durchtränkt. Ein „versteifendes Polymer“ ist ein Polymer, das bei Durchtränken der porösen Mikrostruktur der ePTFE-Membran in einer ausreichender Menge die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 20 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer erhöht.
In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers von 40 % Massenanteil bis 85 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 50 % Massenanteil bis 85 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 60 % Massenanteil bis 85 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 70 % Massenanteil bis 85 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 80 % Massenanteil bis 85 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs.
In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers von 40 % Massenanteil bis 75 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 40 % Massenanteil bis 65 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 40 % Massenanteil bis 55 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 40 % Massenanteil bis 50 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 40 % Massenanteil bis 45 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs.
In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers von 50 % Massenanteil bis 80 % Massenanteil des Polymers, bezogen auf die Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 50 % Massenanteil bis 75 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen reicht die ausreichende Menge des Polymers von 50 % Massenanteil bis 70 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 50 % Massenanteil bis 65 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 50 % Massenanteil bis 60 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 50 % Massenanteil bis 55 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs.
In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 55 % Massenanteil bis 80 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 55 % Massenanteil bis 75 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 55 % Massenanteil bis 70 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 55 % Massenanteil bis 60 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs.
In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 60 % Massenanteil bis 80 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 60 % Massenanteil bis 75 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 60 % Massenanteil bis 70 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs. In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 60 % Massenanteil bis 65 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs.
In einigen Ausführungsformen beträgt die ausreichende Menge des Polymers im Bereich von 65 % Massenanteil bis 70 % Massenanteil der Gesamtmasse des Verbundstoffs.
In einigen Ausführungsformen wird mit Hilfe einer „ePTFE-Testmembran“ und eines „Test-Verbundstoffs“ bestimmt, ob ein Polymer ein „versteifendes Polymer“ ist. In solchen Fällen haben die ePTFE-Testmembran und der Test-Verbundstoff die gleichen Eigenschaften wie die in dem Verbundstoff der vorliegenden Offenbarung verwendete ePTFE-Membran. Konkret handelt es sich bei der ePTFE-Testmembran um eine ePTFE-Membran mit einer porösen Mikrostruktur und bei dem Test-Verbundstoff um die ePTFE-Testmembran, die mit einem Polymer in der in dieser Schrift beschriebenen ausreichenden Menge, bezogen auf die Gesamtmasse des Verbundstoffs, durchtränkt ist. Die „ePTFE-Testmembran“ und der „Test-Verbundstoff“ werden ausschließlich zu dem Zweck der Bestimmung verwendet, ob ein bestimmtes Polymer ein versteifendes Polymer ist. Wenn die Durchtränkung des Polymers in der ePTFE-Testmembran in ausreichender Menge die durchschnittliche Steifigkeit des Test-Verbundstoffs auf einen Wert erhöht, der mindestens 20 % über dem der ePTFE-Testmembran liegt, dann ist das Polymer ein versteifendes Polymer. Wenn die Durchtränkung des Polymers in der ePTFE-Testmembran in der ausreichenden Menge die durchschnittliche Steifigkeit des Test-Verbundstoffstoffs nicht auf einen Wert erhöht, der mindestens 20 % über dem der ePTFE-Testmembran liegt, dann ist das Polymer kein versteifendes Polymer.
In einigen Ausführungsformen erhöht das versteifende Polymer, wenn es in der in dieser Schrift definierten ausreichenden Menge in die ePTFE-Membran durchtränkt ist, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 30 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer. In einigen Ausführungsformen erhöht das versteifende Polymer, wenn es in der in dieser Schrift definierten ausreichenden Menge in die ePTFE-Membran durchtränkt ist, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 40 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer. In einigen Ausführungsformen erhöht das versteifende Polymer, wenn es in der in dieser Schrift definierten ausreichenden Menge in die ePTFE-Membran durchtränkt ist, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 50 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer. In einigen Ausführungsformen erhöht das versteifende Polymer, wenn es in der in dieser Schrift definierten ausreichenden Menge in die ePTFE-Membran durchtränkt ist, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 60 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer. In einigen Ausführungsformen erhöht das versteifende Polymer, wenn es in der in dieser Schrift definierten ausreichenden Menge in die ePTFE-Membran durchtränkt ist, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 70 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer. In einigen Ausführungsformen erhöht das versteifende Polymer, wenn es in der in dieser Schrift definierten ausreichenden Menge in die ePTFE-Membran durchtränkt ist, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 80 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer. In einigen Ausführungsformen erhöht das versteifende Polymer, wenn es in der in dieser Schrift definierten ausreichenden Menge in die ePTFE-Membran durchtränkt ist, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 90 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer. In einigen Ausführungsformen erhöht das versteifende Polymer, wenn es in der in dieser Schrift definierten ausreichenden Menge in die ePTFE-Membran durchtränkt ist, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 100 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer.
In einigen Ausführungsformen umfasst das versteifende Polymer mindestens eines von: Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid-Copolymer, Polycaprolacton, thermoplastische Polyurethane, thermoplastisches Polyimid, Polysulfone, Polyethersulfone, Polystyrol, Polyvinylidenfluorid, Polycarbonate, Polymethylmethacrylat, Polyarylate, Polybenzimidazole, Polyimide, Epoxide, Acrylate oder beliebige Kombinationen davon.
In einigen Ausführungsformen ist das versteifende Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid-Copolymer, Polycaprolacton, thermoplastischen Polyurethanen, thermoplastischem Polyimid, Polysulfonen, Polyethersulfonen, Polystyrol, Polyvinylidenfluorid, Polycarbonaten, Polymethylmethacrylat, Polyarylaten, Polybenzimidazolen, Polyimiden, Epoxiden, Acrylaten und beliebigen Kombinationen davon.
In einigen Ausführungsformen umfasst das versteifende Polymer mindestens eines von: Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid-Copolymer, Polycaprolacton, thermoplastische Polyurethane oder beliebige Kombinationen davon.
In einigen Ausführungsformen ist das versteifende Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid-Copolymer, Polycaprolacton, thermoplastischen Polyurethanen und beliebigen Kombinationen davon.
In einigen Ausführungsformen besteht das versteifende Polymer nicht aus einem Elastomer. Laut Definition in dieser Schrift ist ein Elastomer ein Polymer, das sich in mindestens einer Richtung reversibel um 5 % bis 700 % relativ zu einer Ausgangslänge ohne bleibende Verformung ausdehnen kann.
In einigen Ausführungsformen enthält das versteifende Polymer keine Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymere, Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere, Tetrafluorethylen/Perfluormethylvinylether-Copolymere, Silikonkautschuke, Styrol-Blockcopolymere, thermoplastische Copolyester und thermoplastische Copolyamide, Polyetherimide, Silikone, Fluorsilikone, Fluorelastomere, Perfluorelastomere, Styrol-Butadien-Kautschuke, Ethylen-Dien-Propylen-Kautschuke (EPDM-Kautschuke), Nitrilkautschuke, Neoprenkautschuke oder beliebige Kombinationen davon.
In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Einfügedämpfung von weniger als 7 dB bei 1 kHz auf, wenn er mit dem Akustischen Resonanztest („ARM‟-Test) gemessen wird. Der Begriff „Einfügedämpfung“ bezeichnet in dieser Schrift den Verlust des Schalldruckpegels, der entsteht, wenn der hier beschriebene Verbundstoff in einen akustischen Pfad (z.B. einen Hohlraum oder Kanal) zwischen einem Lautsprecher und einem Empfänger platziert („eingeschoben“) wird. Ein nicht-begrenzendes Verfahren zur Durchführung des ARM-Tests ist in Abschnitt „Testverfahren“ dieser Schrift beschrieben.
In einigen Ausführungsformen ist der Verbundstoff vorwiegend akustisch reaktiv. „Vorwiegend akustisch reaktiv“ bedeutet in dieser Schrift, dass der Phasenwinkel („φ“) zwischen dem Real- und dem Imaginärteil der akustischen Impedanz des Verbundstoffs folgende Beziehungen erfüllt: 45° < φ ≤ 90°, und -90° ≤ φ < -45°. „Akustische Impedanz“ ist in dieser Schrift ein Maß für den Widerstand eines Materials gegen die Ausbreitung von Schall durch das Material. Akustische Impedanz ist eine komplexe Zahl mit einem Real- und einem Imaginärteil. „Akustische Reaktanz“ wird durch den Imaginärteil der akustischen Impedanz gemessen. „Akustischer Widerstand“ entspricht dem Realteil der akustischen Impedanz. Der Phasenwinkel zwischen dem Real- und dem Imaginärteil der komplexen Zahl für die akustische Impedanz bestimmt, ob ein Material überwiegend resistiv oder reaktiv ist.
In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 10 Mikrometer oder weniger auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 9 Mikrometer oder weniger auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 8 Mikrometer oder weniger auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 7 Mikrometer oder weniger auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 6 Mikrometer oder weniger auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 5 Mikrometer oder weniger auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 4 Mikrometer oder weniger auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 3 Mikrometer oder weniger auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 2 Mikrometer oder weniger auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 1 Mikrometer oder weniger auf.
In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 1 bis 10 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 2 bis 10 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 3 bis 10 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 4 bis 10 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 5 bis 10 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 6 bis 10 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 7 bis 10 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 8 bis 10 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 9 bis 10 Mikrometer auf.
In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 1 bis 2 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 1 bis 3 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 1 bis 4 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 1 bis 5 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 1 bis 6 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 1 bis 7 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 1 bis 8 Mikrometer auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Dicke von 1 bis 9 Mikrometer auf.
In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 120 psi auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 125 psi auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 130 psi auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 135 psi auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 140 psi auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 145 psi auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 150 psi auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 160 psi auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 170 psi auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 180 psi auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 190 psi auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 200 psi auf.
In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff nach einer 10-minütigen Haltezeit die in dieser Schrift beschriebene Berstfestigkeit auf. Laut Definition in dieser Schrift ist „Haltezeit“ die Zeitspanne, in der der Verbundstoff unter Druck gehalten wird. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff nach einer 9-minütigen Haltezeit die in dieser Schrift beschriebene Berstfestigkeit auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff nach einer 8-minütigen Haltezeit die in dieser Schrift beschriebene Berstfestigkeit auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff nach einer 7-minütigen Haltezeit die in dieser Schrift beschriebene Berstfestigkeit auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff nach einer 6-minütigen Haltezeit die in dieser Schrift beschriebene Berstfestigkeit auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff nach einer 5-minütigen Haltezeit die in dieser Schrift beschriebene Berstfestigkeit auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff nach einer 4-minütigen Haltezeit die in dieser Schrift beschriebene Berstfestigkeit auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff nach einer 3-minütigen Haltezeit die in dieser Schrift beschriebene Berstfestigkeit auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff nach einer 2-minütigen Haltezeit die in dieser Schrift beschriebene Berstfestigkeit auf. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff nach einer 1-minütigen Haltezeit die in dieser Schrift beschriebene Berstfestigkeit auf.
In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 5 % bis 50 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer auf, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen out-of-plane-Verschiebungstests („BOD-Test“) gemessen wird. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 5 % bis 40 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer auf, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen out-of-plane-Verschiebungstests („BOD‟-Tests) gemessen wird. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 5 % bis 30 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer auf, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen out-of-plane-Verschiebungstests („BOD‟-Tests) gemessen wird. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 5 % bis 20 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer auf, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen out-of-plane-Verschiebungstests („BOD‟-Tests) gemessen wird. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 5 % bis 10 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer auf, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen out-of-plane-Verschiebungstests („BOD‟-Tests) gemessen wird.
In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 10 % bis 50 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer auf, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen out-of-plane-Verschiebungstests („BOD“-Tests) gemessen wird. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 20 % bis 50 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer auf, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen out-of-plane-Verschiebungstests („BOD“-Tests) gemessen wird. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 30 % bis 50 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer auf, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen out-of-plane-Verschiebungstests („BOD“-Tests) gemessen wird. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 40 % bis 50 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer auf, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen out-of-plane-Verschiebungstests („BOD“-Tests) gemessen wird.
In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 10 % bis 40 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer auf, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen out-of-plane-Verschiebungstests („BOD“-Tests) gemessen wird. In einigen Ausführungsformen weist der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 20 % bis 30 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer auf, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen out-of-plane-Verschiebungstests („BOD“-Tests) gemessen wird.
In einigen Ausführungsformen wird der Verbundstoff in eine akustische Vorrichtungsanordnung eingearbeitet, die eine akustische Vorrichtung enthält. In einigen Ausführungsformen ist die akustische Vorrichtung ein Lautsprecher. In einigen Ausführungsformen ist die akustische Vorrichtung ein Empfänger.
In einigen Ausführungsformen umfasst die akustische Vorrichtung einen akustischen Hohlraum und einen Messwandler. In einigen Ausführungsformen ist der Messwandler innerhalb des akustischen Hohlraums angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist der Verbundstoff über dem akustischen Hohlraum angeordnet.
In einigen Ausführungsformen umfasst die akustische Vorrichtungsanordnung ein Gehäuse. In einigen Ausführungsformen befindet sich zwischen dem Verbundstoff und dem Gehäuse eine Klebeschicht. In einigen Ausführungsformen enthält das Gehäuse einen akustischen Kanal, der mit dem akustischen Hohlraum der akustischen Vorrichtung gleichgerichtet ist. In einigen Ausführungsformen umfasst die akustische Vorrichtungsanordnung eine über der akustischen Vorrichtung angeordnete akustische Schutzabdeckung. In einigen Ausführungsformen umfasst die akustische Schutzabdeckung aus dem Verbundstoff. In einigen Ausführungsformen weist die akustische Vorrichtungsanordnung eine Einfügedämpfung von weniger als 7 dB bei 1 kHz auf, wenn sie mit dem Akustischen Resonanztest („ARM“-Test) gemessen wird.
1 zeigt ein Beispiel einer Anordnung 100 einer akustischen Schutzabdeckung 110, die über einer akustischen Vorrichtung 102 angeordnet ist, entsprechend bestimmten Ausführungsformen. Wie dargestellt, umfasst die akustische Schutzabdeckung 110 einen Verbundstoff 112 und eine Klebeschicht 114, mit der die akustische Schutzabdeckung an einer akustischen Vorrichtung 102, z.B. einem Lautsprecher oder Empfänger, befestigt wird. Die in 1 abgebildete beispielhafte akustische Vorrichtung 102 kann auch einen Vorrichtungskörper 106, an dem die Klebeschicht 114 befestigt ist, und einen Messwandler 104 umfassen.
2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften akustischen Vorrichtungsanordnung 200, die eine akustische Schutzabdeckung 212 in Verbindung mit einer akustischen Vorrichtung 202 gemäß bestimmten Ausführungsformen verwendet. Die akustische Vorrichtung 202 kann eine Glocke, ein Lautsprecher, ein Mikrofon, ein Summer, ein Lautsprecher oder eine ähnliche akustische Vorrichtung sein. Die beispielhafte akustische Vorrichtung 202 umfasst einen Vorrichtungskörper 206 und einen Messwandler 204 innerhalb des akustischen Hohlraums 226. Der akustische Hohlraum 226 wird auf einer Seite durch die akustische Vorrichtung 202, auf der anderen Seite durch die akustische Schutzabdeckung 212 und durch eine erste Klebeschicht 214 begrenzt. Der akustische Hohlraum 226 kann auch mit einer Öffnung 220 in einem Gehäuse 218 gleichgerichtet sein, das die akustische Vorrichtung 202 enthält. Darüber hinaus kann die akustische Schutzabdeckung 212 in einigen Ausführungsformen sowohl mit der akustischen Vorrichtung 202 als auch mit dem Gehäuse 218 verbunden sein, z.B. über eine zweite Klebeschicht 216 zwischen der akustischen Schutzabdeckung und dem Gehäuse. Die erste und zweite Klebeschicht 214, 216 und die akustische Schutzabdeckung 212 können auch einen Schichtaufbau 210 bilden, der wasserfest und/oder wasserdicht sein kann. Die akustische Schutzabdeckung 212 kann auch so gestaltet sein, dass sie das Eindringen von Wasser aus einem Außenraum 224 in einen Innenraum 222 des Gehäuses 218 und/oder in den akustischen Hohlraum 226 verhindert.
TESTVERFAHREN
Laminarer volumetrischer Luftstromtest („LVA“-Test): Die laminaren Volumenströme von Luft durch die in dieser Schrift beschriebenen Verbundstoffe wurden mit einem ATEQ Premier D Compact Flow Tester gemessen. Beim ATEQ Premier D Compact Flow Tester wird ein Plattenmuster (quadratische Geometrie mit einer Fläche von 4 Zoll x 4 Zoll) zwischen zwei Stahlplatten eingespannt, die Öffnungen mit einer Kreisfläche von 1 cm² enthalten. Zwei O-Ringe in der Vorrichtung bilden eine Dichtung um das Muster herum, um zu verhindern, dass ein Luftstrom seitlich durch das Muster entweicht. Sobald eine Dichtung vorhanden ist, wird das Muster mit einem Luftdruck von 1 psi durch die Öffnung der unteren Stahlplatte beaufschlagt. Das Durchflussmessgerät misst den Luftdurchsatz durch das Material (in Litern/Stunde) durch die 1 cm² große Öffnung auf der oberen Stahlplatte.
Akustischer Resonanztest („ARM“-Tesf): 3 ist eine schematische Darstellung des Testaufbaus 300 zur Messung der akustischen Resonanz. Zur Messung der Einfügedämpfung der akustischen Abdeckungsmuster wurde folgendes Verfahren verwendet. Der Verbundstoff, 312, der eine mit einem versteifenden Polymer durchtränkte ePTFE-Membran enthält, wurde mit einer Klebescheibe 314 ausgestanzt. Als Klebstoff 314 wurde ein 0,05 mm dickes, doppelt beschichtetes Acrylklebeband verwendet. Die Geometrie des Prüfmusters war kreisförmig, mit einem Innendurchmesser von 1,6 mm und einem Außendurchmesser von 3,3 mm. In 3 ist der Gesamtdurchmesser des Verbundstoffs 312 als Außendurchmesser von 3,3 mm dargestellt, wobei der Innendurchmesser durch den kreisförmigen Bereich von 312 in der Mitte der ringförmigen Klebescheibe abgegrenzt ist. Das ausgestanzte Prüfmuster wurde dann mit dem Klebstoff 314 auf die Prüfplatte 344 geklebt. Platte 344 ist eine 1,2 mm dicke Aluminiumplatte von kreisförmiger Geometrie, die eine Öffnung 350 von 1 mm Durchmesser enthält. Das Prüfmuster wurde über der Mitte der Öffnung 350 aufgeklebt. Die Platte 314 ist an einer Halterung befestigt, die ein Mikrofon 46 enthält, bei dem es sich um ein Mikroelektromechaniksystem-Messmikrofon („MEMS-Messmikrofon“) (z.B. das MEMS-Messmikrofon InvenSense INMP510) handeln kann. In der Mikrofonanordnung 46 wandelt ein Messwandlerelement 352 den Schall in ein elektrisches Signal um. Die Anordnung 300 wird in einer reflexionsarmen Prüfbox von Bruel & Kjaer ®, Typ 4232, in einem Abstand von 6,4 cm zu der/dem (nicht abgebildeten) internen Ansteuerung oder Lautsprecher aufgestellt. Der Lautsprecher wurde angeregt, um einen externen Reiz mit einem Schalldruckpegel von 88 dB (SPL) über einen Frequenzbereich von 100 Hz bis 10 kHz zu erzeugen. Die akustische Resonanz des Messwandlers 352 wurde unter folgenden Bedingungen gemessen: (a) bei nicht abgedeckter Öffnung 348 und (b) bei Abdeckung der Öffnung 348 mit dem Prüfmuster. Wenn der Lautsprecher angesteuert wird und so programmiert ist, dass er den Frequenzdurchlauf durchführt, wird die Messwandlerresonanz des Mikrofons über den oben genannten Frequenzbereich aufgezeichnet. Der Unterschied im SPL zwischen den Bedingungen (a) und (b) wird als akustische Einfügedämpfung definiert (der Verlust, der durch das Einfügen des Verbundmaterials zwischen Lautsprecher und Mikrofon entsteht).
Berstprüfung: Die Berstprüfung betrifft das Eindringen von Wasser durch ein Material. Die Berstfestigkeit ist definiert als der Druck, bei dem der Verbundstoff mechanisch nachgibt und anschließend aufreißt. Zur Messung der Berstfestigkeit wurden die oben im ARM-Test beschriebenen Prüfmuster (gestanzte Muster mit einem Innendurchmesser von 1,6 mm) in einem Halter aus FR4 befestigt, der eine Öffnung mit einem Durchmesser von 1,6 mm enthielt. Der Halter mit dem Testmuster wurde in eine Metallhalterung mit einer oberen und einer unteren Platte mit Öffnungen von 2 mm Durchmesser eingesetzt, die obere Platte wurde mit Schrauben festgeklemmt. Die Metallhalterung wurde an einen Druckbehälter mit Wasser angeschlossen. Der Druckbehälter war an ein Steuergerät mit programmierbaren Funktionen angeschlossen, die eine Druckrampe und eine Druckregelung der Luft bis zu einem bestimmten Höchstdruck (z.B. 145 psi) ermöglichen. Das Steuergerät wurde so programmiert, dass der Eingangsdruck mit einer Rampenrate von 0,5 psi pro Sekunde ansteigt, bis ein maximaler Druck (z.B. 145 psi) erreicht ist. Wenn der Verbundstoff während der Rampenphase bei einem Druck unter 145 psi versagte, wurde dieser Druck als Berstfestigkeit des Verbundstoffs notiert. Wenn ohne mechanisches Versagen (Bersten) des Verbundstoffs der Maximaldruck erreicht wurde, wurde der Druck maximal 10 Minuten lang auf dem Maximaldruck gehalten.
Steifigkeit: Die viskoelastischen Eigenschaften der Verbundstoffe wurden mit einem Dynamic Mechanical Analyzer (DMA) von TA Instruments (Modell RSA-G2) unter Verwendung von Small Amplitude Oscillatory Strain (SAOS) gemessen. Es wurden rechteckförmige Muster der Verbundstoffe mit einer Breite von 13 mm und einer Länge von 40 mm hergestellt. Die DMA wurde mit Folienspannungsklemmen ausgestattet, um die Steifigkeit der Verbundstoffe unter Spannung zu messen. Die Klemmen wurden auf die Zieltemperatur der Messung, in diesem Fall 25 °C, vorgewärmt, und auch der Null-Spalt wurde auf die Zieltemperatur bezogen. Ein vorbereitetes Muster wurde auf den DMA-Klemmen mit einer Länge von etwa 15 mm befestigt. Das verwendete SAOS-Verfahren war ein Oszillationsfrequenz-Sweep. Es besteht darin, eine sinusförmige Verschiebung mit kleiner Amplitude zu erzeugen und die entsprechende sinusförmige Kraft zu messen. Die angewandte Frequenz betrug 1 Hz. Die Steifigkeit des Musters wird berechnet, indem die maximale Kraft in der sinusförmigen Resonanz durch die maximale Verschiebung in der sinusförmigen Eingabe bei der gewählten Frequenz dividiert wird. $S t e i f i g k e i t \frac{K r a f t}{V e r s c h i e b u n g}$
Die Steifigkeit wurde in der Maschinenrichtung (machine direction, „MD“) und in der Querrichtung (transverse direction, „TD“) gemessen. Der Durchschnitt der MD-Steifigkeit und der TD-Steifigkeit ergab die in dieser Schrift angegebenen Werte für die durchschnittliche Steifigkeit.
Dicke: Zur genauen Bestimmung der Dicke wurde ein Rasterelektronenmikroskop (REM) verwendet. Flache Plattenmuster wurden vorbereitet und mit einem Mikrotom geschnitten. Dann wurde der Querschnitt des Materials (durch die Dicke) im REM abgebildet, um die Dicke zu bestimmen.
Biaxialer out-of-plane-Verschiebungstest („BOD“-Test): Die biaxiale out-of-plane-Verschiebung der Verbundstoffe, die aus der Belastung durch den Wasserdruck resultiert, wurde mit Hilfe eines Einpunkt-Lasertestaufbaus bestimmt. Um die Verschiebung der Verbundstoffe zu messen, wurden flache Verbundstoffplatten in eine Metallhalterung mit einer unteren Platte mit einer 2 mm großen Öffnung und einer oberen Platte mit einer 1,6 mm großen Öffnung eingesetzt, wobei die obere Platte mit Schrauben festgeklemmt wurde. Die Metallhalterung wurde an einen Druckbehälter mit Wasser angeschlossen. Der Druckbehälter wurde an ein Steuergerät mit programmierbaren Funktionen angeschlossen, die eine Druckrampe und eine Druckregelung der Luft ermöglichen. Das Steuergerät wurde so programmiert, dass der Eingangsdruck mit einer Rampenrate von 2,5 psi pro Sekunde ansteigt, bis ein maximaler Druck von 29 psi erreicht ist. Dieser Zieldruck (z.B. 29 psi) entspricht einer Eintauchtiefe in Wasser von 20 Metern, die als Industriestandard gilt. Die Muster wurden für eine Dauer von 10 Minuten auf dem Zieldruck gehalten. Der Einpunktlaser wird während des Protokolls über dem Material zentriert, um die out-of-plane-Verschiebung des Prüfmusters zu beurteilen.
BEISPIELE
Vergleichsbeispiel 1
Eine Membran aus expandiertem PTFE (ePTFE-Membran) wurde nach den Lehren von US-Patent 8,757,395 hergestellt. Die ePTFE-Membran hatte eine Masse pro Flächeneinheit von 2,3 Gramm/m², eine Dicke von 6,92 µm und einen laminaren volumetrischen Luftstrom (LVA) von 37 Litern/Stunde/cm². Die ePTFE-Membran wurde mit den in dieser Schrift beschriebenen ARM- und BOD-Tests auf ihre akustische Leistungsfähigkeit geprüft. Die akustische Einfügedämpfung betrug 2,93 dB bei einer Frequenz von 1 kHz und die Verschiebung 0,33 mm. Die Berstfestigkeit und die durchschnittliche Steifigkeit dieser ePTFE-Membran betrugen 107,8 psi bzw. 4500 N/m.
Beispiel 1
Eine kontinuierliche Rolle eines beispielhaften Verbundstoffs gemäß der vorliegenden Offenbarung wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. In diesem Fall handelte es sich bei dem beispielhaften versteifenden Polymer um ein fluoriertes Terpolymer. Es wurde eine 10-masseprozentige Lösung von 3M™ Dyneon™ Fluorkunststoffgranulat THV 221GZ (ein Terpolymer aus TFE-VDF-HFP) in Methylethylketon (MEK) hergestellt. Unter Verwendung einer Schlitzdüse mit einer Spaltöffnung von 0,003 Zoll (76,2 µm) wurde ein nasser Film der oben genannten Lösung auf eine mit Polypropylen beschichtete Polyethylenterephthalat (PET)-Trägerfolie (Teil Nr. PMP300CLR6 von Neptco, Lenoir, NC) gegossen und mit der in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten ePTFE-Membran kombiniert. Der nasse Film wurde getrocknet, wodurch ein Verbundstoff entstand. Das Trocknungsverfahren wurde wie folgt durchgeführt: Die durchtränkte ePTFE-Membran wurde auf der Trägerfolie durch einen 10 Fuß (3 Meter) langen Konvektionsofen mit einer Bahngeschwindigkeit von 10 Fuß/min. (3 m/min.) geführt. Die Ofentemperatur wurde auf 180 °F (82,2 °C) eingestellt.
Der resultierende Verbundstoff, der 69,7 % Massenanteil THV221GZ-Polymer enthielt, wurde von der Trägerfolie entfernt und auf seine Eigenschaften geprüft, die in Tabelle 1 unten aufgeführt sind. Die Steifigkeit des Verbundes war 56 % höher als die von Vergleichsbeispiel 1 (d.h. der ePTFE-Membran allein). Die Einfügedämpfung des Verbundstoffs betrug 6,29 dB bei einer Frequenz von 1 kHz und die Verschiebung war 25,2 % geringer als bei der verwendeten ePTFE-Membran. Die Berstfestigkeit des Verbundstoffs betrug 127,9 psi.
Beispiel 2
Ein Verbundstoff mit einem beispielhaften versteifenden Polymer - Polycaprolacton -- wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. 6 Massenprozent Polycaprolacton-Pellets (SKU 440744, Sigma-Aldrich, Aldrich, St. Louis, MO) wurden in einer Lösungsmittelmischung aus 70 Teilen MEK und 30 Teilen Dimethylacetamid (DMAc) aufgelöst. Unter Verwendung einer Schlitzdüse mit einer Spaltöffnung von 0,003 Zoll (76,2 µm) wurde ein nasser Film der obigen Lösung auf eine Trägerfolie (Teil Nr. PMP300CLR6 von Neptco) gegossen und mit der in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten ePTFE-Membran kombiniert und getrocknet, indem die durchtränkte ePTFE-Membran auf der Trägerfolie durch einen 10 Fuß (3 m) langen Konvektionsofen mit einer Bahngeschwindigkeit von 10 Fuß pro Minute (3 m/min) bei einer Ofentemperatur von 350 °F (176,7 °C) geführt wurde. Der resultierende Verbundstoff, der 69,9 % Massenanteil Polycaprolacton enthält, wurde von der Trägerfolie entfernt und auf seine Eigenschaften hin geprüft, die in Tabelle 1 unten aufgeführt sind. Die Verbundsteifigkeit war 67 % höher als die der ePTFE-Membran allein (d.h. der ePTFE-Membran aus Vergleichsbeispiel 1), der Einfügedämpfungswert betrug 5,49 dB bei einer Frequenz von 1 kHz und die Verschiebung war 25,5 % geringer als die der ePTFE-Membran aus Vergleichsbeispiel 1. Der Verbundstoff platzte nicht bei dem maximal prüfbaren Druck des im vorliegenden Beispiel verwendeten Versuchsaufbaus. Der maximal prüfbare Druck des Testaufbaus betrug 145,0 psi, was darauf hindeutet, dass die Berstfestigkeit des Verbundstoffs des vorliegenden Beispiels größer als 145,0 psi ist. Nach Erreichen des Maximaldrucks der Vorrichtung wurde der Verbundstoff bei dem Maximaldruck von 145,0 psi gehalten, bis der Verbundstoff nach einer Dauer von weniger als einer Minute barst.
Beispiel 3
Ein beispielhafter Verbundstoff gemäß der vorliegenden Offenbarung wurde mit einem beispielhaften versteifenden Polymer in Form eines thermoplastischen Polyurethans nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden 5 Massenprozent eines thermoplastischen Polyurethangranulats mit einer Härte von 75 Shore D (Pellethane™ 2363-75D von Lubrizol Advanced Materials, Incorporated, Brecksville, OH) in einem Lösungsmittelgemisch aus 70 Teilen MEK und 30 Teilen Dimethylacetamid (DMAc) aufgelöst, um eine Lösung zu bilden. Unter Verwendung einer Schlitzdüse mit einer Spaltöffnung von 0,003 Zoll (76,2 µm) wurde ein nasser Film der obigen Lösung auf eine Trägerfolie (Teil Nr. PMP300CLR6 von Neptco) gegossen und mit der in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten ePTFE-Membran kombiniert und getrocknet, indem die durchtränkte ePTFE-Membran auf der Trägerfolie durch einen 10 Fuß (3 m) langen Konvektionsofen mit einer Bahngeschwindigkeit von 10 Fuß/min. (3 m/min.) und einer Ofentemperatur von 350 °F (176,7 °C) geführt wurde. Der so entstandene beispielhafte Verbundstoff mit einem Polyurethananteil von 68,1 % Massenanteil wurde von der Trägerfolie entfernt und auf seine Eigenschaften geprüft, die in Tabelle 1 aufgeführt sind. Die Steifigkeit des Verbunds war um 211 % höher als die der ePTFE-Membran allein, die Einfügedämpfung des Verbunds betrug 6,3 dB bei einer Frequenz von 1 kHz und die Verschiebung war um 27,6 % geringer als bei der ePTFE-Membran. Der Verbundstoff barst bei dem maximal prüfbaren Druck des im vorliegenden Beispiel verwendeten Prüfaufbaus nicht sofort. Der maximal prüfbare Druck des Testaufbaus betrug 145,0 psi, was darauf hindeutet, dass die momentane Berstfestigkeit des Verbundstoffs des vorliegenden Beispiels größer als 145,0 psi ist. Nach Erreichen des Maximaldrucks der Vorrichtung wurde der Verbundstoff bei dem Maximaldruck von 145,0 psi gehalten, bis der Verbundstoff bei einer Dauer von einer Minute barst.
Beispiel 4
Ein Verbundstoff gemäß der vorliegenden Offenbarung wurde nach folgendem Verfahren hergestellt, wobei ein weicheres thermoplastisches Polyurethan als das von Beispiel 3 (d.h. mit einer niedrigeren Shore-Härte) unter Anwendung des folgenden Verfahrens verwendet wurde. Zunächst wurde eine 3,5-massenprozentige Lösung von thermoplastischen Polyurethan-Granulaten der Härte 55 Shore D (Tecothane™ TT-1055D von Lubrizol Advanced Materials Incorporated, Brecksville, OH) in Tetrahydrofuran (THF) hergestellt. Unter Verwendung einer Schlitzdüse mit einer Spaltöffnung von 0,003 Zoll (76,2 µm) wurde ein nasser Film der obigen Lösung auf einen Trägerfolie (Teil Nr. PMP300CLR6 von Neptco) gegossen und mit der in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten ePTFE-Membran kombiniert und getrocknet, indem die durchtränkte ePTFE-Membran auf der Trägerfolie durch einen 10 Fuß (3 m) langen Konvektionsofen mit einer Bahngeschwindigkeit von 10 Fuß/min. (3 m/min.) und einer Ofentemperatur von 350 °F (176,7 °C) geführt wurde. Die so entstandene Verbundfolie, die etwa 69,1 % Massenanteil Polyurethan enthält, wurde von der Trägerfolie entfernt und auf ihre Eigenschaften geprüft, die in Tabelle 1 aufgeführt sind. Die Verbundsteifigkeit war 31 % höher als die der verwendeten ePTFE-Membran, die Einfügedämpfung betrug 6,13 dB bei einer Frequenz von 1 kHz und die Verschiebung war 7,0 % geringer als die der ePTFE-Membran. Die Berstfestigkeit des Verbundstoffs betrug 138,6 psi.
Vergleichsbeispiel 2

Ein Verbundstoff, der ein nicht versteifendes Polymer enthält, wurde in Übereinstimmung mit der Lehre von US-Patent Nr. 10,110,981 wie folgt hergestellt. Eine 6-massenprozentige Lösung des nicht versteifenden Polymers Kraton™ D1124 (von Kraton Polymers, U.S LLC, Houston) wurde in Toluol aufgelöst. Unter Verwendung einer Schlitzdüse mit einer Spaltöffnung von 0,003 Zoll (76,2 µm) wurde ein nasser Film der obigen Lösung auf eine silikonisierte PET-Trägerfolie (Teil C25 UVF28/F33 von MPI Release LLC, Winchester, MA) gegossen und mit der in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten ePTFE-Membran kombiniert und getrocknet, indem die durchtränkte ePTFE-Membran auf der Trägerfolie durch einen 10 Fuß (3 m) langen Konvektionsofen mit einer Bahngeschwindigkeit von 10 Fuß/min. (3 m/min) und einer Ofentemperatur von 220 °F (104,4 °C) geführt wurde. Der Verbundstoff mit 63,5 % Massenanteil Kraton-Polymer wurde von der Trägerfolie entfernt und auf seine Eigenschaften geprüft, die in Tabelle 1 aufgeführt sind. Die Steifigkeit des Verbundstoffs war 8 % höher als die der verwendeten ePTFE-Membran, die Einfügedämpfung des Verbundstoffs betrug 3,51 dB bei einer Frequenz von 1 kHz und die Verschiebung war 9,7 % geringer als die der ePTFE-Membran von Vergleichsbeispiel 1. Die Berstfestigkeit des Verbundstoffs betrug 133,0 psi. Tabellen 1-3:

TABELLE 1:	Imprägniertes Polymer	Verbundst off-Masse (g/m ² )	% Massenanteil Polymergehalt (% Massenanteil)	Verbundstof f-Dicke (µm)	LVA (l/h/c m ² )
Vergleichsbeisp iel 1	keiner	2,3	0	6,92	37
Beispiel 1	THV221GZ	7,6	69,7 %	4,78	0
Beispiel 2	Polycaprolacto n	7,65	69,9 %	5,91	0
Beispiel 3	Pellethan 2363-75D	7,2	68,1 %	4,75	0
Beispiel 4	Tecothane TT-1055D	8,1	71,6 %	7,18	0
Vergleichsbeisp iel 2	Kraton D1 124	6,3	63,5 %	5,35	0

Tabelle 2	Berstfestig keit (psi)	Durchschnittliche Steifigkeit (N/m)	% Steifigkeits erhöhung	Einfügedämpfung bei 1 kHz Frequenz (dB)*
Vergleichsbeispiel 1	107,8	4500	-	2,93
Beispiel 1	127,9	7000	55,6	6,29
Beispiel 2	> 145,0	7500	66,7	5,49
Beispiel 3	> 145,0	14000	211,1	6,3
Beispiel 4	138,6	5900	31,1	6,13
Vergleichsbeispiel 2	133,0	4850	7,8	3,51
*** laut ARM-Test

Tabelle 3	Verschiebung mm	Verschiebungsabschwächung %
Vergleichsbeispiel 1	0,330	-
Beispiel 1	0,247	25,2
Beispiel 2	0,246	25,5
Beispiel 3	0,239	27,6
Beispiel 4	0,307	7,0
Vergleichsbeispiel 2	0,298	9,7

Die Ergebnisse der hier beschriebenen Beispiele wurden in den 4 und 5 aufgetragen und sind in den obigen Tabellen 1-3 aufgeführt. Wie oben in dieser Schrift beschrieben, ist die durchschnittliche Steifigkeit der Durchschnitt aus MD-Steifigkeit und TD-Steifigkeit.
Wie in 4 dargestellt, besteht ein direkte Beziehung zwischen der akustischen Einfügedämpfung und der Steifigkeit der erfindungsgemäßen luftundurchlässigen Verbundfolie. Mit zunehmender Steifigkeit steigt auch die akustische Einfügedämpfung. Da die Steifigkeit der Verbundfolie sowohl von der Dicke des Verbunds als auch vom Elastizitätsmodul des versteifenden Polymers abhängt, ist es daher wichtig, diese beiden Eigenschaften auszubalancieren, um sicherzustellen, dass die Einfügedämpfung unter dem gewünschten Pegel von 7 dB gehalten wird.
Wie in 5 dargestellt, kann zwischen der Verbundverschiebung und der Verbundsteifigkeit der luftundurchlässigen Verbundfolie der vorliegenden Erfindung eine umgekehrte Beziehung bestehen. Bei steigender Steifigkeit nimmt die Verschiebung ab. In einigen Fällen kann es notwendig sein, die Verschiebung mit dem Bedarf an akustischen Verlusten abzugleichen, um einen geeigneten Steifigkeitsbereich für den Verbundstoff zu finden.
Variationen, Abwandlungen und Abänderungen der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann offensichtlich sein. Alle derartigen Variationen, Abwandlungen, Abänderungen und dergleichen sollen unter den Geist und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung fallen, die lediglich durch die beigefügten Ansprüche begrenzt wird.
Während mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, versteht sich, dass diese Ausführungsformen nur der Veranschaulichung dienen und nicht einschränkend sind, und dass viele Abwandlungen dem Durchschnittsfachmann offensichtlich werden können. So sind zum Beispiel alle hier genannten Abmessungen lediglich Beispiele und dienen der Veranschaulichung und sind nicht einschränkend.
Es ist vorgesehen, dass jedes Merkmal oder Element, das in dieser Beschreibung positiv identifiziert wird, auch als Merkmal oder Element einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen definiert, ausdrücklich ausgeschlossen werden kann.
Die in dieser Schrift beschriebene Offenbarung kann auch ohne ein oder mehrere Elemente, eine oder mehrere Beschränkungen, die in dieser Schrift nicht ausdrücklich offenbart sind, praktisch verwirklicht werden. So kann z.B. in jedem Fall jeder der Begriffe „umfassend“, „im Wesentlichen bestehend aus“ und „bestehend aus“ durch einen der beiden anderen Begriffe ersetzt werden. Die verwendeten Begriffe und Ausdrücke dienen der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es ist auch nicht beabsichtigt, durch die Verwendung dieser Begriffe und Ausdrücke Äquivalente der dargestellten und beschriebenen Merkmale oder Teile davon auszuschließen, es wird jedoch anerkannt, dass im Schutzumfang der Offenbarung verschiedene Abänderungen möglich sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8757395 [0064]
US 10110981 [0070]

Claims

Verbundstoff, umfassend: eine Membran aus expandiertem Polytetrafluorethylen (ePTFE-Membran) mit einer porösen Mikrostruktur, wobei die poröse Mikrostruktur der ePTFE-Membran vollständig mit einem versteifenden Polymer durchtränkt ist, so dass der durchschnittliche Luftstrom des Verbundstoffs, gemessen nach dem Laminar Volumetrie Airflow-Test („LVA“-Test), 0,0 Liter/Stunde/cm² bei 1,0 psi beträgt, wobei das versteifende Polymer ein Polymer ist, das bei Füllen der porösen Mikrostruktur der ePTFE-Membran in einer Menge im Bereich von 40 % Massenanteil bis 85 % Massenanteil, bezogen auf die Gesamtmasse des Verbundstoffs, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 20 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer erhöht, und wobei der Verbundstoff einen Einfügedämpfung von weniger als 7 dB bei 1 kHz aufweist, wenn er mit dem Akustischen Resonanztest („ARM“-Test) gemessen wird.
Verbundstoff von Anspruch 1, wobei der Verbundstoff eine Dicke von 10 Mikrometer oder weniger aufweist.
Verbundstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbundstoff eine Berstfestigkeit von mehr als 125 psi aufweist.
Verbundstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das versteifende Polymer mindestens eines der folgenden umfasst: Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid-Copolymer, Polycaprolacton, thermoplastisches Polyimid, thermoplastische Polyurethane, Polysulfone, Polyethersulfone, Polystyrol, Polyvinylidenfluorid, Polycarbonate, Polymethylmethacrylat, Polyarylate, Polybenzimidazole, Polyimide, Epoxide, Acrylate oder beliebige Kombinationen davon.
Verbundstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das versteifende Polymer mindestens eines der folgenden umfasst: Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid-Copolymer, Polycaprolacton, thermoplastische Polyurethane oder beliebige Kombinationen davon.
Verbundstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das versteifende Polymer folgende nicht umfasst: Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymere, Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere, Tetrafluorethylen/Perfluormethylvinylether-Copolymere, Silikonkautschuke, Styrol-Blockcopolymere, thermoplastische Copolyester und thermoplastische Copolyamide, Polyetherimide, Silikone, Fluorsilikone, Fluorelastomere, Perfluorelastomere, Styrol-Butadien-Kautschuke, Ethylen-Dien-Propylen-Kautschuke (EPDM-Kautschuke), Nitrilkautschuke, Neoprenkautschuke oder beliebige Kombinationen davon.
Verbundstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbundstoff überwiegend akustisch reaktiv ist, so dass der Phasenwinkel („φ“) zwischen einem Real- und einem Imaginärteil einer akustischen Impedanz folgende Beziehungen erfüllt: $45 ° < φ \leq 90 °$
, und $- 90 ° \leq φ<−45 ° .$
Verbundstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbundstoff eine Verringerung der Verschiebung von 5 % bis 50 % im Vergleich zur ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifenden Polymer aufweist, wobei die Verringerung der Verschiebung unter Verwendung des biaxialen out-of-plane-Verschiebungstests („BOD“-Tests) gemessen wird.
Akustische Vorrichtungsanordnung, umfassend: eine akustische Vorrichtung und einen Verbundstoff, wobei der Verbundstoff Folgendes umfasst: eine Membran aus expandiertem Polytetrafluorethylen (ePTFE-Membran) mit einer porösen Mikrostruktur, wobei die poröse Mikrostruktur der ePTFE-Membran mit einem versteifenden Polymer durchtränkt ist, so dass der durchschnittliche Luftstrom des Verbundstoffs, gemessen nach dem Laminar Volumetrie Airflow-Test („LVA“-Test), 0,0 Liter/Stunde/cm² bei 1,0 psi beträgt, wobei das versteifende Polymer ein Polymer ist, das bei Durchtränken der porösen Mikrostruktur der ePTFE-Membran in einer Menge im Bereich von 40 % Massenanteil bis 85 % Massenanteil, bezogen auf die Gesamtmasse des Verbundstoffs, die durchschnittliche Steifigkeit des Verbundstoffs um mindestens 20 % im Vergleich zu einer durchschnittlichen Steifigkeit der ePTFE-Membran vor der Durchtränkung mit dem versteifende Polymer erhöht, und wobei die akustische Vorrichtungsanordnung eine Einfügedämpfung von weniger als 7 dB bei 1 kHz aufweist, wenn sie mit dem Akustischen Resonanztest („ARM“-Test) gemessen wird.
Akustische Vorrichtungsanordnung nach Anspruch 9, wobei die akustische Vorrichtung ein Lautsprecher ist.
Akustische Vorrichtungsanordnung nach Anspruch 9, wobei die akustische Vorrichtung ein Empfänger ist.
Akustische Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei die akustische Vorrichtung aus einem akustischen Hohlraum und einem Messwandler besteht.
Akustische Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Messwandler im akustischen Hohlraum angeordnet ist.
Akustische Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Verbundstoff über dem akustischen Hohlraum angeordnet ist.
Akustische Vorrichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, die ferner ein Gehäuse umfasst, wobei das Gehäuse einen akustischen Kanal umfasst, der mit dem akustischen Hohlraum der akustischen Vorrichtung gleichgerichtet ist.
Akustische Vorrichtung nach Anspruch 15, die ferner eine Klebeschicht zwischen Verbundstoff und Gehäuse umfasst.