KR20220016795A - 적어도 하나의 지지 구조체를 포함하는 음향 저항성 지지되는 막 조립체 - Google Patents

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KR20220016795A
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이티안 장
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더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드
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Abstract

불투수성이며 통기성인 막 조립체가 본원에서 설명된다. 일부 실시예에 있어서, 상기 조립체는 폴리머 막 및 적어도 하나의 지지 구조체를 포함한다. 특정 조립체는 50 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 대해 + 45 도 내지 - 45 도의 위상각을 갖는 음향 임피던스를 제공하도록 구성된다.

Description

적어도 하나의 지지 구조체를 포함하는 음향 저항성 지지되는 막 조립체{ACOUSTICALLY RESISTIVE SUPPORTED MEMBRANE ASSEMBLIES INCLUDING AT LEAST ONE SUPPORT STRUCTURE}
본 개시 분야는 음향 막 조립체에 관한 것이다.
음향 막 조립체를 사용하면 소리가 막을 통과하여 장치로 또는 장치로부터 전파될 수 있다. 음향 막은 또한, 물, 먼지 및 기타 오염 물질의 침입을 방지할 수 있다. 당 업계에는 개선된 음향 막이 계속해서 요구되고 있다.
다루어지고 있는 실시예는 이 발명의 내용이 아니라 청구범위에 의해 정의된다. 이 발명의 내용은 다양한 양태에 대한 높은 수준의 개요로서, 이하의 발명의 상세한 설명의 섹션에서 추가로 설명되는 몇 가지 개념을 소개한다. 이 발명의 내용은 청구되고 있는 주제의 주요한 또는 필수적인 특징을 식별하기 위한 것이 아니며, 별도로 청구되고 있는 주제의 범위를 결정하는 데 사용되기 위한 것도 아니다. 주제는 전체 명세서, 일부 또는 모든 도면, 및 각각의 청구항의 적절한 부분을 참조하여 이해되어야 한다.
본 개시는 폴리머 막 및 적어도 하나의 지지 구조체를 포함하는 조립체에 관한 것이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 폴리머 막과 접촉한다.
일부 실시예에서, 조립체가 100 Rayl 내지 50,000 Rayl의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 진동 변위 테스트("VDT")를 사용하여 측정될 때 0.0002 Pa/nm 내지 3,000 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 갖는 음향 임피던스를 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는 투과 손실을 나타낸다.
일부 실시예에서, 조립체가 모세관 피스톤 테스트("CPT")에 따라 측정된 10 psi 내지 350 psi 범위의 물 유입 압력("WEP")을 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 3 dB 내지 48 dB의 투과 손실을 나타낸다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.025 마이크론 내지 300 마이크론 범위의 두께를 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 상이한 기공 크기를 갖는 복수의 기공을 포함한다.
일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.1 마이크론 내지 30 마이크론 범위의 최대 기공 크기를 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 psi 내지 120 psi 범위의 기포점을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)을 포함한다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 1 MPa 내지 1000 MPa 범위의 영률을 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이다.
일부 실시예에서, 지지 구조체가 입자 망이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 10 마이크론 내지 1000 마이크론의 두께를 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 5% 내지 98%의 유효 개방 면적을 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 단일 지지 구조체를 포함한다.
일부 실시예에서, 조립체가 적어도 2 개의 지지 구조체를 포함한다.
일부 실시예에서, 조립체가 제 1 지지 구조체 및 제 2 지지 구조체를 포함하며, 폴리머 막이 제 1 지지 구조체와 제 2 지지 구조체의 사이에 끼워진다.
일부 실시예에서, 제 1 및 제 2 지지 구조체가 동일한 재료를 포함한다.
일부 실시예에서, 제 1 및 제 2 지지 구조체가 상이한 재료를 포함한다.
일부 실시예에서, 폴리머 막과 적어도 하나의 지지 구조체 사이에 접착제가 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 적어도 하나의 지지 층이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층이 유리 섬유를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층이 금속을 포함한다.
일부 실시예에서, 금속이 황동이다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 지지 층이 메쉬를 포함한다.
일부 실시예에서, 메쉬가 직조 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 메쉬이다.
일부 실시예에서, 메쉬가 압출 플라스틱 부직 메쉬이다.
본 개시의 일부 실시예가 첨부 도면을 참조하여 단지 예시로서 본 명세서에 설명된다. 이제 도면을 구체적으로 상세히 참조하면, 도시된 실시예는 예시로서 본 개시의 실시예를 예시적으로 논의하기 위한 목적으로 제공된 것이다. 이와 관련하여, 도면과 함께 취해진 설명을 통해 당업자라면 본 개시의 실시예가 실시될 수도 있는 방식을 명백히 알 수 있을 것이다.
도 1에는 단일 지지 층의 형태의 단일 지지 구조체를 구비한 본 개시에 따른 예시적인 조립체가 도시되어 있다.
도 2에는 2 개의 지지 층의 형태의 2 개의 지지 구조체를 구비한 본 개시에 따른 추가의 예시적인 조립체가 도시되어 있다.
도 3은 테스트 절차 섹션에 설명된 바와 같은, 본 명세서에 설명된 특정한 조립체의 투과 손실 및 위상 테스트에 사용되는 예시적인 4-마이크로폰 임피던스 튜브의 개략도이다.
도 4에는 테스트 절차 섹션에 설명된 바와 같은, 압축에 의해 투과 손실을 테스트하는 데 사용되는 예시적인 플레이트가 도시되어 있다.
도 5 및 도 6에는 예시적인 조립체의 접촉 퍼센테이지를 측정하는 데 사용되는 현미경 사진이 도시되어 있다.
도 7 내지 도 18에는 예시적인 조립체의 예시적인 음향 특성이 도시되어 있다.
도 19 내지 도 29에는 공기 압력 테스트 전후의 예시적인 조립체의 예시적인 음향 특성이 도시되어 있다.
도 30에는 압축력 하에서의 예시적인 조립체의 예시적인 음향 특성이 도시되어 있다.
도 31 및 도 32에는 예시적인 조립체의 음향 특성의 일관성에 관한 비제한적인 예가 도시되어 있다.
도 33에는 비제한적 조립체의 예시적인 조정 가능한 음향 특성이 도시되어 있다.
도 34에는 단일 지지 구조체를 구비한 조립체에 대한 예시적인 테스트 설정이 도시되어 있다.
도 35는 예시적인 지지 구조체의 최상부 20 ㎛를 보여주는 2차원 광학 프로필로메트리 현미경 사진이다.
도 36 내지 도 38은 지지 구조체 중 일부가 폴리머 막에 결합되는 예시적인 지지 구조체의 미세 구조를 보여주는 예시적인 주사 전자 현미경 사진(SEM)이다.
도 39 내지 도 41에는 예시적인 조립체의 음향 특성의 추가의 비제한적인 예가 도시되어 있다.
개시된 이러한 이점 및 개선점 중에서, 본 개시의 다른 목적 및 장점이 첨부 도면과 함께 취해진 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 개시의 상세한 실시예가 본 명세서에 개시된다; 그러나, 개시된 실시예는 다양한 형태로 구현될 수도 있는 본 개시의 예시일 뿐이다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예에 대해 주어진 각각의 예는 예시를 위한 것이며 제한을 위한 것이 아니다.
명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐, 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 다음의 용어는 본 명세서에서 명시적으로 관련된 의미를 취한다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "하나의 실시예에서", "일 실시예에서" 및 "일부 실시예에서"라는 문구가 반드시 동일한 실시예(들)를 지칭하는 것은 아니지만, 동일한 실시예(들)을 지칭할 수도 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 바와 같은 "다른 실시예에서" 및 "일부 다른 실시예에서"라는 문구가 반드시 상이한 실시예를 지칭하는 것은 아니지만, 상이한 실시예를 지칭할 수도 있다. 본 개시의 모든 실시예는 본 개시의 범위 또는 사상을 벗어나지 않고 조합 가능한 것으로 의도된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "~를 기반으로 한"이라는 용어는 배타적인 의미는 아니며, 문맥이 달리 명백하게 지시하지 않는 한, 설명되지 않은 추가 요인을 기반으로 하는 것을 허용한다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐 단수 표현 및 "상기"의 의미는 복수의 참조를 포함한다. "~ 내에"의 의미는 "~ 내에"와 "~ 상에"를 포함한다.
본 명세서에 참조된 모든 이전의 특허, 공보 및 테스트 방법이 전체적으로 참조로서 인용된다.
본 개시의 일부 실시예는 폴리머 막 및 적어도 하나의 지지 구조체를 포함하는 우세한 저항성의 지지형 음향 막 조립체에 관한 것이다.
일부 실시예에서, 조립체 내의 폴리머 막이 복수의 기공을 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 최대 기공 크기를 가질 수도 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "최대 기공 크기"는 복수의 기공 중 가장 큰 기공의 크기이다.
일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.1 마이크론 내지 30 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.3 마이크론 내지 30 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.5 마이크론 내지 30 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 10 마이크론 내지 30 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 20 마이크론 내지 30 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 25 마이크론 내지 30 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.2 마이크론 내지 8 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.4 마이크론 내지 4 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.8 마이크론 내지 2 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 1 마이크론 내지 1.6 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.2 마이크론 내지 4 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.2 마이크론 내지 2 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.2 마이크론 내지 1.6 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.2 마이크론 내지 1 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.2 마이크론 내지 0.8 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.2 마이크론 내지 0.4 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.4 마이크론 내지 8 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 0.8 마이크론 내지 8 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 1 마이크론 내지 8 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 1.6 마이크론 내지 8 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 2 마이크론 내지 8 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 기공이 4 마이크론 내지 8 마이크론의 최대 기공 크기를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.06 마이크론 내지 130 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.12 마이크론 내지 65 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.24 마이크론 내지 30 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.5 마이크론 내지 15 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1 마이크론 내지 8 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 2 마이크론 내지 4 마이크론 범위의 두께를 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.025 마이크론 내지 300 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.061 마이크론 내지 126 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.025 마이크론 내지 150 마이크론 범위의 두께를 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.025 마이크론 내지 150 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.025 마이크론 내지 100 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.025 마이크론 내지 50 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.025 마이크론 내지 25 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.025 마이크론 내지 10 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.025 마이크론 내지 5 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.025 마이크론 내지 2.5 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.025 마이크론 내지 1 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.025 마이크론 내지 0.3 마이크론 범위의 두께를 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.06 마이크론 내지 65 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.06 마이크론 내지 30 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.06 마이크론 내지 15 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.06 마이크론 내지 8 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.06 마이크론 내지 4 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.06 마이크론 내지 2 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.06 마이크론 내지 1 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.06 마이크론 내지 0.5 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.06 마이크론 내지 0.24 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.06 마이크론 내지 0.12 마이크론 범위의 두께를 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.12 마이크론 내지 130 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.24 마이크론 내지 130 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.5 마이크론 내지 130 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1 마이크론 내지 130 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 2 마이크론 내지 130 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 4 마이크론 내지 130 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 8 마이크론 내지 130 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 15 마이크론 내지 130 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 30 마이크론 내지 130 마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 65 마이크론 내지 130 마이크론 범위의 두께를 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리케톤, 폴리술폰, 또는 폴리카보네이트 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 플루오로폴리머를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 플루오로폴리머가 PVDF, 폴리비닐리덴 디플루오라이드, 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-헥사플루오로프로필렌(FEP), 폴리(에틸렌-알트-테트라플루오로에틸렌)(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-퍼플루오로프로필 비닐 에테르)(PFA), 폴리(비닐리덴 플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌(PVDF-co-HFP), 폴리비닐 플루오라이드(PVF), 또는 이들의 임의의 조합 중 하나 이상을 포함한다.
일부 실시예에서, 플루오로폴리머가 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이다. 일부 실시예에서, PTFE가 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)이다. 일부 실시예에서, ePTFE가 고어(Gore)의 미국 특허 3,953,566 또는 바시노(Bacino)의 미국 특허 4,902,423에 개시된 ePTFE 조성물 중 하나로서 피브릴에 의해 상호 연결된 노드를 특징으로 하는 미세 구조체를 포함한다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 75 Rayl 내지 50,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 100 Rayl 내지 50,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 200 Rayl 내지 25,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 800 Rayl 내지 12,500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1600 Rayl 내지 6000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 3000 Rayl 내지 4000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 200 Rayl 내지 25,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 200 Rayl 내지 12,500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 200 Rayl 내지 6000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 200 Rayl 내지 4000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 200 Rayl 내지 3000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 200 Rayl 내지 1600 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 200 Rayl 내지 800 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 400 Rayl 내지 800 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 400 Rayl 내지 50,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 800 Rayl 내지 50,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1600 Rayl 내지 50,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 3000 Rayl 내지 50,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 6000 Rayl 내지 50,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 12,500 Rayl 내지 50,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 25,000 Rayl 내지 50,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 1 MPa 내지 1000 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 2 MPa 내지 1000 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 5 MPa 내지 1000 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 10 MPa 내지 1000 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 25 MPa 내지 1000 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 50 MPa 내지 1000 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 100 MPa 내지 1000 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 250 MPa 내지 1000 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 500 MPa 내지 1000 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 750 MPa 내지 1000 MPa 범위의 영률을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 4 MPa 내지 360 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 8 MPa 내지 180 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 16 MPa 내지 90 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 32 MPa 내지 45 MPa 범위의 영률을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 4 MPa 내지 360 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 4 MPa 내지 180 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 4 MPa 내지 90 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 4 MPa 내지 45 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 4 MPa 내지 32 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 4 MPa 내지 16 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 4 MPa 내지 8 MPa 범위의 영률을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 8 MPa 내지 360 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 16 MPa 내지 360 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 32 MPa 내지 360 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 45 MPa 내지 360 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 90 MPa 내지 360 MPa 범위의 영률을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 180 MPa 내지 360 MPa 범위의 영률을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 psi 내지 120 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 psi 내지 100 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 psi 내지 80 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 psi 내지 60 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 psi 내지 40 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 psi 내지 20 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 psi 내지 10 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 psi 내지 5 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 psi 내지 2 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 psi 내지 1 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 psi 내지 0.5 psi 범위의 기포점을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 1.5 psi 내지 56 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1.5 psi 내지 60 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 3 psi 내지 28 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 6 psi 내지 16 psi 범위의 기포점을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 1.5 psi 내지 28 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1.5 psi 내지 14 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1.5 psi 내지 7 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1.5 psi 내지 3.5 psi 범위의 기포점을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 3 psi 내지 56 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 3 psi 내지 28 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 3 psi 내지 14 psi 범위의 기포점을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 3 psi 내지 7 psi 범위의 기포점을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 균질한 기공 크기 분포를 가질 수 있다. 균질한 기공 크기 분포는 기공 크기 분포가 막 내에서 두께의 함수와 동일하게 유지되는 경우이다. 불균질한 기공 크기 분포는 기공 크기 분포가 막 내에서 두께의 함수에 따라 변하는 경우이다. 일부 실시예에서, 기공 크기 분포가 균질하다. 다른 실시예에서는, 기공 크기 분포가 불균질하다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.01 g/m2 내지 7.5 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.05 g/m2 내지 5 g/m2범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.1 g/m2 내지 2 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.2 g/m2 내지 1 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 g/m2 내지 1 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.01 g/m2 내지 5 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.01 g/m2 내지 2 g/m2 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.01 g/m2 내지 1 g/m2 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.01 g/m2 내지 0.5 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.01 g/m2 내지 0.4 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.01 g/m2 내지 0.2 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.01 g/m2 내지 0.05 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.05 g/m2 내지 7.5 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.1 g/m2 내지 7.5 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.2 g/m2 내지 7.5 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.4 g/m2 내지 7.5 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.5 g/m2 내지 7.5 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1 g/m2 내지 7.5 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 2 g/m2 내지 7.5 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 5 g/m2 내지 7.5 g/m2 범위의 단위 면적당 질량을 갖는다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.5 psi 내지 450 psi의 물 유입 압력("WEP")을 나타낸다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.5 psi 내지 200 psi의 WEP를 나타낸다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1 psi 내지 150 psi의 WEP를 나타낸다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1.0 psi 내지 100 psi의 WEP를 나타낸다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1 psi 내지 50 psi의 WEP를 나타낸다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 25 psi 내지 150.0 psi의 WEP를 나타낸다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 50.0 psi 내지 150.0 psi의 WEP를 나타낸다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 1.0 psi 내지 110.8 psi의 WEP를 나타낸다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 1.4 psi 내지 432 psi의 물 유입 압력("WEP")을 나타낸다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.95 psi 내지 432 psi의 물 유입 압력("WEP")을 나타낸다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 0.95 psi 내지 111 psi의 물 유입 압력("WEP")을 나타낸다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 적어도 일부가 폴리머 막과 접촉하는 부분을 포함한다. "접촉"에는 접착제, 적층 및 정전기를 통한 직접적인 물리적 접촉 및 결합이 포함되지만, 이것으로 제한되지 않는다. 접촉은 본 명세서의 테스트 절차 섹션에 정의된 절차를 사용하여 측정된다.
폴리머 막과 지지 구조체 사이의 접촉 퍼센테이지가 테스트 절차 섹션에 설명된 방법을 사용하여 결정될 수 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 0.1% 내지 99.6%가 폴리머 막과 접촉한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 1% 내지 50%가 폴리머 막과 접촉한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 2% 내지 25%가 폴리머 막과 접촉한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 4% 내지 12%가 폴리머 막과 접촉한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 0.5% 내지 80%가 폴리머 막과 접촉한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 1% 내지 40%가 폴리머 막과 접촉한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 2% 내지 20%가 폴리머 막과 접촉한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 5% 내지 10%가 폴리머 막과 접촉한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 12% 내지 91%가 폴리머 막과 접촉한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 24% 내지 76%가 폴리머 막과 접촉한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 36% 내지 48%가 폴리머 막과 접촉한다.
"개방 면적 퍼센테이지"는 폴리머 막과 접촉하지 않는 적어도 하나의 지지 구조체의 부분이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 개방 면적 퍼센테이지가 5% 내지 98% 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 개방 면적 퍼센테이지가 10% 내지 49% 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 개방 면적 퍼센테이지가 20% 내지 24% 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 개방 면적 퍼센테이지가 12% 내지 40% 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체의 개방 면적 퍼센테이지가 24% 내지 80% 범위이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 1 마이크론 내지 1000 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 2 마이크론 내지 500 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 4 마이크론 내지 250 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 8 마이크론 내지 125 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 16 마이크론 내지 75 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 32 마이크론 내지 50 마이크론의 두께를 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 10 마이크론 내지 1000 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 30 마이크론 내지 600 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 60 마이크론 내지 300 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 80 마이크론 내지 200 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 90 마이크론 내지 100 마이크론의 두께를 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 마이크론 내지 200 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 마이크론 내지 300 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 마이크론 내지 100 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 마이크론 내지 90 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 마이크론 내지 80 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 마이크론 내지 60 마이크론의 두께를 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 마이크론 내지 410 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 60 마이크론 내지 410 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 80 마이크론 내지 410 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 90 마이크론 내지 410 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 100 마이크론 내지 410 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 200 마이크론 내지 410 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 300 마이크론 내지 410 마이크론의 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 20 마이크론 내지 750 마이크론의 두께를 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 10 Rayl 내지 5000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 20 Rayl 내지 4000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 20 Rayl 내지 3000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 Rayl 내지 3000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 80 Rayl 내지 2500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 160 Rayl 내지 2000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 300 Rayl 내지 1800 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 600 Rayl 내지 1600 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 800 Rayl 내지 1200 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 900 Rayl 내지 1000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 10 Rayl 내지 1500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 20 Rayl 내지 750 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 Rayl 내지 400 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 80 Rayl 내지 200 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 90 Rayl 내지 100 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 Rayl 내지 1500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 43 Rayl 내지 1458 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 80 Rayl 내지 750 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 160 Rayl 내지 500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 250 Rayl 내지 320 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 Rayl 내지 750 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 Rayl 내지 500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 Rayl 내지 320 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 Rayl 내지 250 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 Rayl 내지 160 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 40 Rayl 내지 80 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 80 Rayl 내지 1500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층은 160 Rayl 내지 1500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 250 Rayl 내지 1500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 320 Rayl 내지 1500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 750 Rayl 내지 1500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "유효 강성"은 인가 힘과 이러한 인가 힘으로 인한 변위 사이의 비율로서 정의된다. 유효 강성은 본 명세서에서 진동 변위 테스트("VDT")를 사용하여 측정된다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 0.01 Pa/nm 내지 15 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.5 Pa/nm 내지 5 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 1 Pa/nm 내지 2 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.05 Pa/nm 내지 0.1 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.05 Pa/nm 내지 0.5 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.05 Pa/nm 내지 1 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.05 Pa/nm 내지 2 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.05 Pa/nm 내지 5 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.05 Pa/nm 내지 15 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.05 Pa/nm 내지 25 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.1 Pa/nm 내지 25 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.5 Pa/nm 내지 25 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 1 Pa/nm 내지 25 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 2 Pa/nm 내지 25 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 5 Pa/nm 내지 25 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 VDT를 사용하여 측정될 때 15 Pa/nm 내지 25 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 0.1 g/m2 내지 500 g/m2의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 1 g/m2 내지 500 g/m2의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 10 g/m2 내지 500 g/m2의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 100 g/m2 내지 500 g/m2의 단위 면적당 질량을 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 0.1 g/m2 내지 100 g/m2의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 0.1 g/m2 내지 10 g/m2의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 0.1 g/m2 내지 1 g/m2의 단위 면적당 질량을 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 1 g/m2 내지 100 g/m2의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 1 g/m2 내지 10 g/m2의 단위 면적당 질량을 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 10 g/m2 내지 100 g/m2의 단위 면적당 질량을 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 하나 이상의 접착제에 의해 폴리머 막에 결합된다. 일부 실시예에서, 접착제가 하나 이상의 고용융 열가소성 수지를 포함한다. 하나의 실시예에서, 고용융 열가소성 재료가 폴리(에틸렌-코-테트라플루오로에틸렌-코-헥사플루오로프로필렌(EFEP), 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 비닐리덴 플루오라이드(THV), 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-헥사플루오로-프로필렌)(FEP), 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE), PVC 수지, 니트릴 고무 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 적어도 하나의 지지 구조체에 적층된다. 일부 실시예에서, 적층이 레이저 적층이다. 일부 실시예에서, 적층이 열 적층이다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 제 1 지지 구조체의 일 표면과 제 2 지지 구조체의 일 표면 사이에 끼워진다.
일부 실시예에서, 폴리머 막이 적어도 하나의 지지 구조체에 기계적으로 부착된다. 기계적 부착의 예에는 기계적 공동 확장, 캘린더링 또는 이들의 조합이 포함되지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다.
일부 실시예에서, 지지 구조체가 막 상에 증착된다. 증착 방법의 예는 열 증착, 기상 증착, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다.
일부 실시예에서, 조립체의 폴리머 막이 제 1 폴리머 막이며, 적어도 하나의 지지 구조체가 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막과 동일하다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막과 상이하다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 작은 최대 기공 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기와 동일한 최대 기공 크기를 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기를 초과하는 최대 기공 크기를 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 1% 내지 1000% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 5% 내지 1000% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 10% 내지 1000% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 50% 내지 1000% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 100% 내지 1000% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 500% 내지 1000% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 1% 내지 500% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 1% 내지 100% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 1% 내지 50% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 1% 내지 10% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 1% 내지 5% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 5% 내지 500% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 제 1 폴리머 막의 최대 기공 크기보다 10% 내지 100% 더 큰 최대 기공 크기를 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 제 2 폴리머 막이 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리케톤, 폴리술폰, 또는 폴리카보네이트 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예에서, 폴리머 막이 플루오로폴리머를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 플루오로폴리머가 PVDF, 폴리비닐리덴 디플루오라이드, 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-헥사플루오로프로필렌(FEP), 폴리(에틸렌-알트-테트라플루오로에틸렌)(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-퍼플루오로프로필 비닐 에테르)(PFA), 폴리(비닐리덴 플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌(PVDF-co-HFP), 폴리비닐 플루오라이드(PVDF), 또는 이들의 임의의 조합 중 하나 이상을 포함한다.
일부 실시예에서, 플루오로폴리머가 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이다. 일부 실시예에서, PTFE가 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)이다. 일부 실시예에서, ePTFE가 고어(Gore)의 미국 특허 3,953,566 또는 바시노(Bacino)의 미국 특허 4,902,423에 개시된 ePTFE 조성물 중 하나로서 피브릴에 의해 상호 연결된 노드를 특징으로 하는 미세 구조체를 포함한다.
일부 실시예에서, 지지 구조체가 입자 망을 포함한다.
일부 실시예에서, 입자 망의 입자가 폴리머 입자, 비폴리머 입자, 또는 이들의 임의의 조합일 수도 있다.
일부 실시예에서, 입자 망의 입자가 에틸렌 플루오르화 에틸렌 프로필렌(EFEP) 입자, 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA) 입자, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-비닐리덴 플루오라이드 삼원공폴리머(THV) 입자, 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF) 입자, 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE) 입자, 실리카 입자, 탄소 입자, 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 입자, 폴리이미드 입자, 플루오르화 에틸렌 프로필렌(FEP) 입자, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.
일부 실시예에서, 입자 망의 입자가 FEP 입자이다.
일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 5 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 25 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 50 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 75 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 90 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 95 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 크기를 갖는다.
일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 5 ㎛ 내지 95 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 5 ㎛ 내지 90 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 5 ㎛ 내지 75 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 5 ㎛ 내지 50 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 5 ㎛ 내지 25 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 5 ㎛ 내지 10 ㎛ 범위의 크기를 갖는다.
일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 25 ㎛ 내지 90 ㎛ 범위의 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 입자 망의 각각의 입자가 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 크기를 갖는다.
일부 실시예에서, 입자 망이 (조립체를 형성하도록) 폴리머 막 상에 형성될 수도 있지만, 예를 들어, 본 명세서에 기재된 임의의 증착 방법에 의한 입자의 증착에 의해 제한되지 않는다.
일부 실시예에서, 입자 망이 일관성 있는 입자 망(coherent network of particles)이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "일관성 있는 입자 망"은 입자 망이 단일 구조를 갖도록 연결된 입자 망이다. 일부 실시예에서, 입자 망이 미리 형성된 단일 구조체로서(즉, 개별 입자가 아니라 일관성 있는 망으로서) 폴리머 막에 부착될 수도 있다.
일부 실시예에서, 입자 망이 불규칙한 입자 망이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 불규칙한 입자 망은 각각의 개별 입자가 반드시 동일한 기하학적 구조 또는 동일한 입자 유형을 갖는 것은 아닌 입자 망이다.
일부 실시예에서, 입자 망이 일관성 있게 불규칙한 입자 망이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "일관성 있게 불규칙한 입자 망"은 본 명세서에 설명된 바와 같이 일관성 있는 입자 망과 불규칙한 입자 망 모두에 해당하는 입자 망이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 구조체가 적어도 하나의 지지 층이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층이 복수의 개구를 포함한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 1 마이크론 내지 500 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 5 마이크론 내지 500 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 2 마이크론 내지 250 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 4 마이크론 내지 125 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 8 마이크론 내지 75 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 16 마이크론 내지 50 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 25 마이크론 내지 32 마이크론 범위이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 10 마이크론 내지 350 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 20 마이크론 내지 180 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 40 마이크론 내지 90 마이크론 범위이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 20 마이크론 내지 40 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 20 마이크론 내지 80 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 20 마이크론 내지 90 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 20 마이크론 내지 180 마이크론 범위이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 40 마이크론 내지 350 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 80 마이크론 내지 350 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 90 마이크론 내지 350 마이크론 범위이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 복수의 개구 중 단일 개구의 최대 치수가 180 마이크론 내지 350 마이크론 범위이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층이 적어도 하나의 금속을 포함한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층이 적어도 하나의 폴리머를 포함한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층이 유리 섬유를 포함한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층이 적어도 하나 이상의 금속, 하나 이상의 폴리머, 또는 유리 섬유를 포함한다. 일부 실시예에서, 단일 지지 층이 마련된다. 일부 실시예에서 적어도 2 개의 지지 층이 마련된다. 일부 실시예에서 각각의 지지 층이 동일한 재료이다. 일부 실시예에서 각각의 지지 층이 상이한 재료이다. 일부 실시예에서, 제 1 지지 층 유형은 제 1 금속이며 제 2 지지 층 유형은 제 2 금속이다. 일부 실시예에서, 제 1 지지 층 유형은 금속이며 제 2 지지 층 유형은 폴리머 또는 유리 섬유이다. 일부 실시예에서, 제 1 지지 층 유형은 제 1 폴리머이며 제 2 지지 층 유형은 제 2 폴리머이다. 일부 실시예에서, 제 1 지지 층 및 제 2 지지 층이 모두 유리 섬유이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 금속이 아연, 니켈, 크롬, 바나듐, 몰리브덴, 망간, 구리, 철, 알루미늄, 티타늄, 이들의 조합 및 합금 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예에서, 금속이 탄소강, 스테인리스강, 청동, 황동, 이들의 조합, 또는 이들의 복합 합금과 같은 합금을 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 지지 층의 적어도 하나의 폴리머가 직조 또는 부직 재료의 형태이다. 일부 실시예에서, 지지 층의 적어도 하나의 폴리머가 압출 플라스틱, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK); 폴리프탈아미드(PPA), 아세탈 단독폴리머; 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 하나 이상의 열경화성 에폭시, 또는 하나 이상의 열경화성 엘라스토머 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예에서, 지지 층이 상이한 용융 온도를 갖는 다수의 성분을 포함할 수도 있다.
일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.0002 Pa/nm 내지 3000 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.0002 Pa/nm 내지 1000 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.0002 Pa/nm 내지 100 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.198 Pa/nm 내지 29.8 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.001 Pa/nm 내지 500 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.01 Pa/nm 내지 250 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.05 Pa/nm 내지 100 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.1 Pa/nm 내지 50 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 1 Pa/nm 내지 25 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 5 Pa/nm 내지 10 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.0002 Pa/nm 내지 100 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.0006 Pa/nm 내지 29.8 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.0005 Pa/nm 내지 30 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.005 Pa/nm 내지 25 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.05 Pa/nm 내지 20 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.1 Pa/nm 내지 15 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 1 Pa/nm 내지 10 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.15 Pa/nm 내지 32 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체는 0.3 Pa/nm 내지 16 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.6 Pa/nm 내지 8 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 1 Pa/nm 내지 4 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 2 Pa/nm 내지 3 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.15 Pa/nm 내지 16 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.15 Pa/nm 내지 8 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.15 Pa/nm 내지 4 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.15 Pa/nm 내지 3 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.15 Pa/nm 내지 2 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.15 Pa/nm 내지 1 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.15 Pa/nm 내지 0.6 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 VDT를 사용하여 측정될 때 0.15 Pa/nm 내지 0.3 Pa/nm의 유효 강성을 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 100 Rayl 내지 800,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 200 Rayl 내지 400,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 400 Rayl 내지 200,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 800 Rayl 내지 100,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 1600 Rayl 내지 50,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 3200 Rayl 내지 25,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 6400 Rayl 내지 10,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 8000 Rayl 내지 9000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 100 Rayl 내지 50,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 200 Rayl 내지 20,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 400 Rayl 내지 10,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 800 Rayl 내지 5000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 1600 Rayl 내지 2500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 100 Rayl 내지 20,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 100 Rayl 내지 10,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 100 Rayl 내지 5000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 100 Rayl 내지 2500 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 100 Rayl 내지 1600 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 100 Rayl 내지 800 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 100 Rayl 내지 400 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 100 Rayl 내지 200 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 10,000 Rayl 내지 800,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 20,000 Rayl 내지 400,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 40,000 Rayl 내지 200,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 80,000 Rayl 내지 100,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 조립체가 50,000 Rayl 내지 800,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 100,000 Rayl 내지 800,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 200,000 Rayl 내지 800,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다. 일부 실시예에서, 조립체가 400,000 Rayl 내지 800,000 Rayl 범위의 기류 저항을 갖는다.
일부 실시예에서, 우세한 저항성 음향 거동이 조립체의 적어도 하나의 지지 층의 유효 강성(본 명세서에 설명됨)의 결과이다. 조립체의 음향 임피던스의 위상각이 본 명세서에서 테스트 절차 섹션에 설명된 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "우세한 저항성"은 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성되는 것을 의미한다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +30도 내지 -30도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +15도 내지 -15도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +5도 내지 -5도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +1도 내지 -1도의 위상각을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 100 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 200 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 300 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 400 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 1000 Hz 내지 10,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 2000 Hz 내지 8000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 4000 Hz 내지 5000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 10,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 8000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 4000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 4000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 2000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 1000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 1000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 2000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 4000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 8000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 10,000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 100 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 1000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 2000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 5000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 10,000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 15,000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 15,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 10,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 5000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 2000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 1000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 15,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 10,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 5000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 2000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 1000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 500 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 100 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 1000 Hz 내지 15,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 2000 Hz 내지 10,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 100 Hz 내지 15,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 200 Hz 내지 10,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 5000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 모세관 피스톤 테스트("CPT")에 따라 측정된 바와 같은 특정한 물 유입 압력("WEP")을 제공하도록 구성된다. CPT는 본 명세서에서 "테스트 절차" 명칭의 섹션에 설명되어 있다. 일부 실시예에서, 본 명세서에 설명된 WEP가 조립체의 적어도 하나의 지지 층의 유효 강성(본 명세서에 설명됨)의 결과이다.
일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 1 psi 내지 450 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 2 psi 내지 200 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 5 psi 내지 100 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 10 psi 내지 50 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 20 psi 내지 25 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 10 psi 내지 350 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 20 psi 내지 200 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 40 psi 내지 100 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 50 psi 내지 80 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 60 psi 내지 70 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 10 psi 내지 200 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 10 psi 내지 100 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 10 psi 내지 80 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 10 psi 내지 70 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 10 psi 내지 60 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 10 psi 내지 50 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 10 psi 내지 40 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 10 psi 내지 20 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 20 psi 내지 350 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 40 psi 내지 350 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 50 psi 내지 350 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 60 psi 내지 350 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 70 psi 내지 350 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 80 psi 내지 350 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 100 psi 내지 350 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 1.4 psi 내지 432 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 2.5 psi 내지 336 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 0.95 psi 내지 142 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 CPT에 따라 측정될 때 200 psi 내지 350 psi 범위의 물 유입 압력을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 3 dB 내지 50 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 100 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 3 dB 내지 50 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 200 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 3 dB 내지 50 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 500 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 3 dB 내지 50 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 6 dB 내지 24 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 11 dB 내지 13 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 3 dB 내지 6 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 3 dB 내지 11 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 3 dB 내지 13 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 3 dB 내지 24 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 6 dB 내지 48 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 11 dB 내지 48 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 13 dB 내지 48 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 13 dB 내지 48 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 조립체가 ITTMT에 의해 측정된 바와 같이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 24 dB 내지 48 dB의 투과 손실을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "주파수의 함수로서 실질적으로 일정한"은 투과 손실이 50 Hz 내지 20,000Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다는 것을 의미한다. 주파수의 함수로서의 투과 손실 변화가 투과 손실을 주파수의 함수로서 플로팅하여 결정될 수 있다. 투과 손실 대 주파수 플롯의 x-축에 있는 주파수가 로그 스케일링을 사용하여 옥타브로 스케일링될 수 있다. 본 개시에 따른 스케일링 절차의 일 예가 본 명세서의 "테스트 절차" 섹션에서 설명된다.
일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 100 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 300 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 400 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 500 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 1000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 2000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 5000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 1000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 15,000 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다.
일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 50 Hz 내지 15,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 50 Hz 내지 10,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 50 Hz 내지 5000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 50 Hz 내지 1000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 50 Hz 내지 500 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 조립체의 투과 손실이 주파수의 함수로서 실질적으로 일정하므로, 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 투과 손실이 50 Hz 내지 100 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다.
일부 실시예에서, 투과 손실이 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.25 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 투과 손실이 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 투과 손실이 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 0.75 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 투과 손실이 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 0.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다. 일부 실시예에서, 투과 손실이 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 0.25 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다.
일부 실시예에서, 투과 손실이 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 0.25 dB/옥타브 내지 1.5 dB/옥타브 변한다. 일부 실시예에서, 투과 손실이 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 0.25 dB/옥타브 내지 1.25 dB/옥타브 변한다. 일부 실시예에서, 투과 손실이 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 0.25 dB/옥타브 내지 1 dB/옥타브 변한다. 일부 실시예에서, 투과 손실이 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 0.25 dB/옥타브 내지 0.75 dB/옥타브 변한다. 일부 실시예에서, 투과 손실이 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 0.25 dB/옥타브 내지 0.5 dB/옥타브 변한다.
도 1에는 본 개시의 예시적인 일 실시예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 조립체(100)가 지지 층(102)의 형태의 지지 구조체와 접촉하는 다공성 폴리머 막(104)을 포함한다. 지지 층(102)이 복수의 개구(106)를 포함하며, 다공성 폴리머 막(104)이 복수의 기공(도시하지 않음)을 포함한다.
도 2에 또한, 본 개시의 예시적인 일 실시예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 조립체(200)가 지지 층(202)의 형태의 지지 구조체와 직접 접촉하는 다공성 폴리머 막(204)을 포함한다. 지지 층(202)이 복수의 개구(206)를 포함하며, 다공성 폴리머 막(204)이 복수의 기공(도시하지 않음)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 다공성 폴리머 막(204)이 지지 층(202)의 사이에 끼워진다. 조립체(200)는 폴리머 막(204)이 지지 층(202)과 접촉하는 부분(예를 들어, 부분(208))을 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 복수의 개구(206)가 균일하다. 일부 실시예에서, 지지 층(202)의 두께(도시하지 않음)가 균일하다. 일부 실시예에서, 복수의 개구(206)가 불균일하다. 일부 실시예에서, 지지 층(202)의 두께(도시하지 않음)가 불균일하다.
테스트 절차
예 1 내지 예 8에 대한 예의 섹션의 데이터를 생성하기 위해 다음의 테스트 절차를 사용하였다. 본 명세서에 설명된 테스트 절차는 제한을 위한 것이 아니다. 이 섹션에 설명된 조립체, 막, 지지 층 및 지지 구조체 번호는 아래 예의 섹션의 조립체, 막, 지지 층 및 지지 구조체 번호를 나타낸다.
두께: 본 명세서에서는 폴리머 막 #1 내지 #10 및 지지 층 #1 내지 #14의 두께를 시판 Keyence LS-7010M 측정 시스템을 사용하여 측정하였다. 일부 막(막 #5, #6, #9)의 두께는 1 ㎛ 미만이었으며, Keyence LS-7010M을 사용하여 직접 측정할 수 없었다. 대신, 측정 시스템의 검출 하한인 1 ㎛보다 두꺼운 두께를 달성하기 위해 막을 층상형으로 배치하였다. 그런 다음, Keyence LS-7010M을 사용하여 층상형 막의 전체 두께를 측정하였으며, 층상형 샘플의 전체 두께를 층의 개수로 나누어 단일 층의 두께를 결정하였다.
본 명세서에서는 막 #11 및 지지 구조체 #1 내지 #3의 두께를 시판 Polytec TMS-1200 TopMap μ.Lab 현미경을 사용하여 측정하였다.
막 #12의 두께를 케이언스 아메리카(Keyence America)에서 시판되는 Keyence LS-7600 레이저 시스템을 사용하여 측정하였다.
유동 저항: 기류를 ATEQ D520 기류 테스터를 사용하여 측정하였다. 샘플의 적층 구조를 각각의 예에 대해 설명하였다. 모든 구성에서, 활성 면적을 1.77e-6m-2로 가정하였다. 각각의 조립체의 테스트가 이루어진 압력과 결과적인 기류를 본 명세서의 예의 섹션에 설명하였다. 기류를 L/hr 단위로 측정하였다. 측정된 기류를 아래 수학식에 따라 유동 저항(Pa*s/m)으로 변환하였다:
Figure pat00001
여기서, x(psi)는 ATEQ 측정 중 사용된 공기 압력을 나타내며, y(L/hr)는 ATEQ 테스터에서 직접 측정한 체적 유량이다.
영률: 본 명세서에서, 폴리머 막의 영률을 ISO 527-1:2012에 따라 측정하였다.
기포점: 본 명세서에서, 폴리머 막의 기포점을 ASTM F316 9599-1 방법을 이용하여 측정하였다.
단위 면적당 질량: 본 명세서에서, 단위 면적당 질량을 ASTM D3776/D3776M-09a에 따라 측정하였다.
물 유입 압력 테스트(모세관 피스톤 테스트("CPT")): 물 유입 압력("WEP")을 포러스 머티어리얼즈 인코포레이티드(Porous Materials Inc.)에서 구입한 시판 모세관 유동 기공계(모델 번호 CFP-1500-AE)를 사용하여 예 1 내지 예 5에 대해 측정하였다. 테스트된 샘플을 테스터의 하부 피스톤에 있는 2 개의 폴리카보네이트 플레이트로 고정시켰다. 상판은 8 mm의 중앙 홀 및 방수를 위해 홀을 둘러싸는 O-링을 갖는다. 바닥판은 1.5 mm의 중앙 홀을 갖는다. 특정한 샘플 조립체(예를 들어, #12, #13, #15, #16, #17, #31, #32, #33 및 #34)의 경우, 샘플을 각각의 예에 설명된 바와 같이 제조하였으며, 샘플을 상단 및 하단 폴리카보네이트 플레이트로 고정시켰다. 다른 샘플 조립체의 경우, 재료 또는 상이한 재료 층을 상단 폴리카보네이트 플레이트의 전체 O-링을 덮기에 충분히 큰 조각으로 절단하여 상단 및 하단 폴리카보네이트 플레이트로 고정시켰다. 테스트 전에, 상판의 8 mm 우물을 채우기 위해 탈이온수를 첨가하였다. 테스트 프로그램에서 압축 압력을 300 psi로 설정하였다. 압력 램프 속도는 초당 0.16 psi로 하였다. 샘플에 물이 들어갈 때 테스터가 압력(WEP)을 자동으로 순간적으로 검출한다.
유효 강성 측정: 진동 변위 시험("VDT")을 사용하여 예 1 내지 예 8에 대해 유효 강성(keff)(Pa/nm)을 측정하였다. VDT는 아래와 같다. 샘플을 4가지 상이한 음압에서 음향적으로 여기시켰으며, 샘플의 중앙에서 진동 변위를 측정하였다. 여기 음압은 2 개의 마이크로폰 사이의 음압차로서 취하였다. 결과적인 데이터(즉, 음향 막 조립체의 앞과 뒤의 음압 대 변위 사이의 차이)를 플롯으로 표시하고 선형 회귀를 수행하였다. 유효 강성은 측정된 데이터 지점을 통과하는 선의 기울기로 취하였으며, 지지되거나 지지되지 않은 샘플 조립체가 적용된 음향 평면파에 대한 응답으로 진동 변형에 저항하는 정도를 나타낸다. 진동 변위를 폴리텍 인코포레이티드(Polytec Inc.)에서 입수한 시판 MSA-500 마이크로 시스템 분석기를 사용하여 측정하였다. 음향 여기를 200 Hz를 중심으로 하는 사인파로 하였으며, JBL 모델 2426H 압축 드라이버에 의해 생성하였다. 압축 드라이버의 출력을 샘플의 직경과 일치시키기 위해 알루미늄 콘을 사용하여 25.4 mm에서 1.5 mm로 축소시켰다. 파동의 음압을 2 개의 탐침 마이크로폰(피시비 피에조트로닉스 인코포레이티드(PCB Piezotronics Inc.)에서 입수한 시판 모델 482C 시리즈 센서 신호 조절기에 연결된 모델 377B26 마이크로폰)을 사용하여 테스트 중인 샘플의 표면 바로 아래 및 바로 위에서 측정하였다. Polytec PSV 9.3 소프트웨어를 사용하여 진동 변위 데이터를 획득하였다.
투과 손실 및 위상 테스트: 투과 손실 및 위상각 테스트를 ASTM-E2611-09의 수정된 버전인 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")(4 마이크로폰 전달 매트릭스 방법을 기반으로 정상 입사 음의 투과 손실 및 위상을 측정하기 위한 표준 테스트 방법)에 의해 예 1 내지 예 8에 대해 수행하였다. ASTM-E2611-09에 대한 모든 수정 사항이 본 명세서에 설명되어 있다. 예시적인 테스트 설정이 도 3에 도시되어 있다. 조립체의 전달 매트릭스를 측정하였으며, 예에 설명된 모든 조립체에 대한 음향 임피던스 값으로서 전달 매트릭스의 T12 요소를 사용한다.
임피던스 튜브를 사용하여 500 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 측정을 수행하였다. 튜브의 내경은 8 mm였다. 임피던스 튜브를 ASTM E1050-12 및 ASTM E2611-09에 따라 설계하였다. JBL 2426H 압축 드라이버를 튜브의 일 단부에 장착하여 31-밴드 ART 351 그래픽 평형 장치에 연결된 Bruel & Kjaer Type 2735 증폭기에 의해 작동시켰다. 측정 시스템으로서 제너레이터 출력이 있는 4 채널 Bruel & Kjaer Type 3160-A-042 LAN-XI Frontend에 연결된 4 개의 Bruel & Kjaer Type 4138 마이크로폰을 사용하였다. Bruel & Kjaer PULSE Labshop과 Type 7758 음향 재료 테스트 소프트웨어 버전 21을 사용하여 데이터를 획득 및 처리하였다.
테스트한 샘플 조립체의 내경은 1.5 mm로서, 임피던스 튜브의 내경보다 작다. 따라서, 샘플 조립체를 장착하기 위해 한 쌍의 원추형 어댑터를 필요로 하였다. 수렴용 원추의 유입구 직경은 8 mm이었으며 유출구 직경은 1.5 mm이었다. 발산용 원추의 유입구 직경은 1.5 mm이었으며 유출구 직경은 8 mm이었다.
원추형 어댑터를 사용하는 경우, 원추의 기하학적 수렴 형상을 설명하기 위해 추가 데이터 처리가 필요하였다. 원추형 어댑터의 전달 매트릭스를 계산하기 위해 이론적 수학식을 도출하였으며, 이러한 수학식은 문헌(후아 엑스(Hua, X.) 및 헤린 디(Herrin, D.), "2중 부하 방법을 사용하여 머플러 및 소음기의 투과 손실을 결정할 때의 실제 고려 사항(Practical Considerations when using the Two-Load Method to Determine the Transmission Loss of Mufflers and Silencers)", SAE Int. J. Passeng. Cars-Mech. Syst. 6(2):1094-1101, 2013 및 미첼 에프.피.(Mechel, F.P.)(2008). 음향 공식(Formulas of Acoustics). 뉴욕(NY): 스프링거(Springer))에서 확인할 수 있다.
압력 테스트 전후의 투과 손실 테스트: 일부 샘플 조립체(예를 들어, 예 2에 설명된 조립체)에 대해 다음의 공기 압력 테스트 절차를 수행하였다. 이 테스트의 목적은 주어진 시간 동안 주어진 깊이의 물에 잠겨 있던 장치의 막 조립체에 인가된 압력을 재현하는 것이었다. 압력 테스트 전에 투과 손실 스펙트럼을 측정한 다음, 압력 테스트 직후에 다시 측정하였다. 압력 테스트로 인한 투과 손실 변화(ΔTL)(dB)를 테스트 후 투과 손실에서 초기 테스트 전 투과 손실을 감산하여 계산하였다.
공기 압력 테스트: 샘플 조립체를 베이스 플레이트 위에 배치함으로써 일부 샘플 조립체(예를 들어, 예 2에 설명된 조립체)에 대해 공기 압력 테스트를 수행하였다. 그런 다음 상단 플레이트를 추가하고 볼트로 고정하여 샘플 조립체를 제자리에 단단히 유지시켰다. 테스트 조건(램프 속도, 압력, 유지 시간)을 모두 사내에서 제작된 교정된 프로그래밍 가능 압력 박스를 사용하여 제어하였다. 압력 박스는 0.5 psi 단위로 1 psi 내지 145 psi 범위의 압력을 생성할 수 있었다. 가압 공기 라인을 베이스 플레이트에 연결하여 막의 바닥면에서 압력 테스트가 이루어지도록 하였다. 달리 언급되지 않는 한, 막이 테스트 고정 장치의 베이스 플레이트와 샘플 조립체의 지지 층의 사이에 위치하도록 각각의 샘플 조립체를 배향시켰다. 압력을 0 psi에서 2.5 psi/sec의 램프 속도로 목표 압력까지 증가시키는 방식으로 압력 테스트를 수행하였다. 목표 압력에 도달한 후, 압력을 10분 동안 일정하게 유지시켰다. 테스트가 완료되면, 고정 장치로부터 샘플 조립체를 제거하고 투과 손실을 다시 측정하였다.
압축을 이용한 투과 손실 테스트: 일부 투과 손실("TL") 측정을 샘플 조립체(예를 들어, 예 3에 설명된 조립체)에 인가된 압축력의 함수로서 수행하였다.
압축 테스트를 0-111 뉴톤 측정 범위에 걸쳐 교정된 FlexiForce A201 힘 센서와 함께 경제적인 하중 및 힘(ELF:Economical Load and Force) 측정 시스템(텍산(Tekscan)에서 시판 구입)을 사용하여 수행하였다. 고정 장치를 투과 손실 및 위상 테스트 중에 샘플에 제어 압축력을 인가하도록 설계하였다. 이 고정 장치의 개략도가 도 4에 도시되어 있다. 힘 센서를 4983 양면 감압 접착제(테사 테이프 인코포레이티드(Tesa Tape Inc.)에서 시판 구입)를 사용하여 전방 플레이트에 부착하였다.
테스트할 샘플 조립체가 임피던스 튜브 상의 압축 고정 장치의 좌측 및 우측 플레이트 사이에 장착되면, 전방 플레이트를 4 개 내지 40 개의 접시 머리 나사 세트를 통해 부착시켰다. 이러한 접시 머리 나사를 각각 조이거나 푸는 방식으로 압축력을 증가시키거나 감소시켰다. 목표 압축력에 도달하면, 투과 손실 측정을 수행하였다. 측정 후 나사를 풀어 압축력을 0 뉴턴으로 되돌렸으며, 이 과정을 점진적으로 더 높은 압축 수준에서 반복하였다.
접촉 퍼센테이지 계산을 위한 절차: 지지 층 #1 내지 #6, #13, #14 및 지지 구조체 #1 내지 #3(일부 예시적인 지지 구조체의 불균일성으로 인해)의 경우, 접촉 퍼센테이지가 전체 활성 면적보다 작은 대표 면적으로부터 아래와 같이 결정될 수 있다. 막 접촉면에서 광학 프로필로미터(Polytec TopMap μLab)를 사용하여 지지체 부분의 지형 스캔을 측정하였다. 상단에서 20 ㎛ 깊이 범위의 스캔된 지형을 지지체와 평행한 평면에 투영시켰다. 투영 면적이 막과 지지체 사이의 물리적 접촉 면적보다 크거나 같을 것이다. 이미지를 ImageJ에 로딩하고 8-비트로 변환한 다음 소프트웨어의 입자 분석 특징을 사용함으로써 투영 면적과 지형 스캔의 시야 면적 사이의 비율(접촉 퍼센테이지의 상한으로서 간주될 수 있음)을 결정하였다.
지지 층 #7 내지 #12의 경우, 활성 면적 내에서, 막과 지지체 사이의 물리적 접촉 면적이 총 활성 면적에서 천공부 면적을 뺀 값보다 작거나 같다. 접촉 퍼센테이지의 상한이 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00002
여기서, n은 천공부 개수이며, d는 각각의 천공부의 직경이며, D는 모든 샘플 조립체에 대해 1.5 mm인 활성 면적의 직경이다. 각각의 천공부의 직경을 광학 현미경(모델 VHX-5000, 케이언스 코포레이션(Keyence Corporation)에서 시판 구입)을 사용하여 측정하였다.
도 5에는 지지 층 #1의 최상단 20 ㎛를 보여주는 현미경 사진이 도시되어 있다. 이미지의 어두운 영역이 직조 메쉬의 섬유에 해당하며, 막과 접촉하는 지지 층의 면적을 나타낸다. 이미지의 흰색 영역이 개방 면적에 해당한다.
도 6에는 지지 층 #5의 최상단 20 ㎛를 보여주는 광학 현미경 사진이 도시되어 있다. 어두운 면적이 부직 섬유에 해당한다. 이미지의 어두운 영역이 부직 지지체의 섬유에 해당하며, 막과 접촉하는 지지 층의 면적을 나타낸다. 이미지의 흰색 영역이 개방 면적에 해당한다.
도 35에는 제 2 막 형태의 지지 구조체 #2의 최상단 20 ㎛를 보여주는 현미경 사진이 도시되어 있다. 이미지의 어두운 영역이 제 2 막 형태의 지지 구조체의 노드 및 피브릴에 해당하며, 제 1 막과 접촉하는 제 2 막 형태의 지지 구조체의 면적을 나타낸다. 이미지의 흰색 영역이 개방 면적에 해당한다.
개방 면적 퍼센테이지를 계산하기 위한 절차:
개방 면적 퍼센테이지가 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00003
예
샘플 조립체의 제조 : 아래의 표는 전술한 예에서 사용된 예시적인 막의 속성을 개괄적으로 나타낸 것이다. 이러한 속성은 단지 예시일 뿐이며 제한하려는 의도가 있는 것은 아니다.
[표 1] : 폴리머 막의 속성
Figure pat00004
위의 폴리머 막 #1 내지 #9를 아래의 방법에 따라 제조하였다.
[표 2] : 막 제조 방법
Figure pat00005
Figure pat00006
아래의 표는 전술한 예에서 사용된 예시적인 지지 층의 속성을 개략적으로 나타낸 것이다. 이러한 속성은 단지 예시일 뿐이며 제한하려는 의도가 있는 것은 아니다.
[표 3] : 아래의 예시적인 지지 층 형태의 지지 구조체의 속성
Figure pat00007
Figure pat00008
본 명세서에 설명된, 테스트를 거친 특정한 비제한적인 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체를 다음과 같이 제조하였다.
모든 예시적인 샘플 조립체(샘플 조립체 #12, #13 제외) 및 비교 샘플 조립체는 이 시점부터 앞으로 간단히 유리 섬유 샘플 캐리어로 지칭되는 적어도 하나의 접착제가 배면에 구비된 유리 섬유 샘플 캐리어로 구성된다. 유리 섬유 샘플 캐리어는 유리 섬유 시트(맥마스터-카(McMaster-Carr)에서 시판 구입한, 제품 번호 1331T37)의 일측에 양면 감압 접착제를 도포하여 제조하였다. 그런 다음 유리 섬유/접착제 시트를 쿠폰으로 레이저 절단하였다. 그런 다음 임피던스 튜브의 내부 보어와 정렬되며 측정할 샘플의 활성 면적에 해당하는 1.5 mm 직경의 홀을 중앙에 제작하였다.
비교 샘플 조립체:
특정한 비제한적인 비교 샘플 조립체를 다음과 같이 제조하였다: 막이 평평하고 주름이 없도록 매끄럽고 평평한 표면 상에 막 조각을 위치시켰다. 접착제 이형 라이너를 미리 절단된 유리 섬유 샘플 캐리어에서 제거하여 접착제를 노출시켰다. 접착제 층이 노출된 상태에서, 샘플 캐리어를 막 위에 부드럽게 배치하고 여분의 막을 샘플 캐리어의 주변에서 잘라내었다. 그런 다음 샘플 캐리어를 막 면이 위를 향하도록 정렬 지그에 배치하였다. 이형 라이너를 제 2 유리 섬유 샘플 캐리어에서 제거하고, 접착면이 막을 향해 아래를 향하도록 정렬 지그에 배치하였다. 저압(수동으로 인가되며 측정되지 않음)을 인가하여 상하 샘플 캐리어가 하나가 되도록 하여 다음의 적층 구조: 유리 섬유 샘플 캐리어/막/유리 섬유 샘플 캐리어를 갖는 조립체를 형성하였다. 표 4는 비교 샘플 조립체의 적층 구조를 보여준다.
샘플 조립체
천공된, 접착제가 배면에 구비된 유리 섬유 지지 층을 갖는 특정한 비제한적인 샘플 조립체(예를 들어, 조립체 #15 내지 #17, #33, #34를 아래의 절차에 따라 제조하였다. 천공된, 접착제가 배면에 구비된 유리 섬유 지지 층을, 단일의 큰 1.5 mm 직경의 홀 대신 다수의 작은 직경의 천공부(개구)가 만들어진 것을 제외하고는, 접착제가 배면에 구비된 유리 섬유 샘플 캐리어(위에 설명됨)와 유사한 방식으로 제작하였다. 표 3은 천공부의 개수와 직경을 보여준다. 그런 다음, 유리 섬유 샘플 캐리어 중 하나가 이 시점부터 앞으로 간단히 천공 유리 섬유 지지 층으로 지칭되는 미리 절단된 접착제가 배면에 구비된 천공 유리 섬유 지지체로 대체된 것을 제외하고는, 본 명세서에 설명된 바와 같이 샘플 조립체를 제조하였다. 표 3은 이러한 조립체의 적층 구조를 보여준다.
직조 및/또는 부직 지지 층(예를 들어, 조립체 #1 내지 #11, #14, #18 내지 #30을 갖는 특정한 비제한적인 샘플 조립체를 다음과 같이 제조하였다. 직조 및 부직 지지 재료를 롤로부터 작은 정사각형 조각(6 mm x 6 mm)으로 잘라 따로 보관하였다. 접착제 이형 라이너를 미리 절단된 유리 섬유 샘플 캐리어로부터 제거하고, 지지체가 유리 섬유 샘플 캐리어의 중앙에 있는 1.5 mm 직경의 홀을 덮도록 사전 절단된 정사각형의 지지체 재료에 부착하였다. 대부분의 접착제가 여전히 노출된 상태에서, 폴리머 막을 샘플 캐리어에 부착하였다. 그런 다음 지지 층과 막이 부착된 유리 섬유 샘플 캐리어를 정렬 지그에 막 면이 위를 향하도록 배치하였다. 제 2 유리 섬유 샘플 캐리어로부터 접착제 이형 라이너를 제거하고 접착제 면이 아래를 향하도록 정렬 지그에 배치하였다. 가벼운 압력을 인가하여 상하 샘플 캐리어가 하나가 되도록 하여 다음의 적층 구조: 유리 섬유 캐리어/접착제/지지체/막/접착제/유리 섬유 캐리어를 갖는 조립체를 형성하였다. 일부 샘플 조립체(예를 들어, 조립체 #1 내지 #8, #10, #11, #14, #18, #20, #22, #23, #25 내지 #28)에서, 지지 층이 있는 제 2 유리 섬유 샘플 캐리어를 사용하여 다음의 적층 구조: 유리 섬유 캐리어/접착제/지지체/막/지지체/접착제/유리 섬유 캐리어를 갖는 조립체를 형성하였다. 폴리머 막과 지지 층 사이의 부착을 개선하기 위해 테스트 절차 섹션에 설명된 동일한 절차를 사용하여 샘플 조립체 #29를 17 psi에서 10분 동안 가압하였다. 적어도 하나의 직조 또는 부직 지지체가 있는 조립체에 대한 추가 적층 구조 정보는 표 3을 참조한다.
천공된 PET 지지 층(들)을 갖는 특정한 비제한적인 조립체(예를 들어, 조립체 #31, #32)를 다음과 같이 제조하였다: 먼저, 두께가 127 ㎛ 내지 130 ㎛인 PET 시트의 일 면에 양면 감압 접착제를 도포하였다. 그런 다음 PET/접착 시트를 쿠폰으로 레이저 절단하였다. 쿠폰 중앙의 1.5 mm 직경의 원형 면적에 천공부(개구)를 형성하였다. 표 3은 천공부의 개수와 직경을 보여준다. 접착제 층이 노출된 상태에서, 천공부가 있는 쿠폰이 폴리머 막에 부착되어 지지 층의 역할을 할 수 있다. 그런 다음 유리 섬유 샘플 캐리어를 막의 반대면에 부착하여 다음의 적층 구조: 유리 섬유 샘플 캐리어/접착제/막/접착제/PET 지지체를 갖는 조립체를 형성하였다.
황동 지지 층이 있는 특정한 조립체(예를 들어, 조립체 #12, #13)를 다음과 같이 제조하였다. 황동 쿠폰은 시트 재료로 제조하였다. 쿠폰 중앙의 1.5 mm 직경의 원형 면적에 천공부(개구)를 형성하였다. 표 3은 천공부의 개수와 직경을 보여준다. 막을 2 개의 황동 지지 플레이트 사이에 고정시켜 다음의 적층 구조: 황동 지지체/막/황동 지지체를 갖는 접착제가 없는 조립체를 형성하였다. 이 절차에서 양 쿠폰의 천공부가 정확하게 정렬된다.
예시적인 적층 절차:
일부 실시예에서, 폴리머 막이 적어도 하나의 지지 층에 적층된다. 적층이 임의의 방법을 사용하여 수행될 수 있긴 하지만, 일부 실시예에서, 폴리머 막이 미니 핫 롤 적층기(모델 HL-200, 켐 인스트루먼트 인코포레이티드(Chem Instruments Inc.)에서 시판 구입)를 사용하여 적어도 하나의 지지 층에 적층된다. 취급성을 향상시키기 위해, 지지체와 막이 3 inch x 6 inch 스트립으로 절단되어, 막 및 지지 층보다 약간 더 큰 스트립으로 절단된 2 개의 25.4 ㎛ 두께의 캡톤(듀폰(Dupont)에서 시판 구입) 조각 사이에 배치될 수 있다. 그런 다음 샘플 조립체가 2 개의 롤러(핫 롤 및 닙 롤) 사이에 삽입되어 적층될 수 있다. 적층 구조는 다음과 같을 수 있다: 캡톤/ePTFE/지지 층/캡톤. 직조 메쉬(예를 들어, 세파 인코포레이티드(Sefar Inc.) 홀딩 아게(Holding AG)의 제품 번호 34-33 및 6-105)를 지지 층으로 사용하는 경우, 적층이 265℃의 온도에서, 핫 롤과 닙 롤 사이의 40 psi의 압력 및 45 cm/분의 라인 속도로 수행될 수 있다. 이성분 메쉬(예를 들어, 유니티카 리미티드(Unitika Ltd.)의 제품 번호 28T1)를 지지 층으로 사용하는 경우, 적층을 185℃의 온도에서, 핫 롤과 닙 롤 사이의 40 psi의 압력 및 45 cm/분의 라인 속도로 수행하였다. 부직 재료(에이치디케이 인더스트리즈(HDK Industries)의 제품 번호 133)를 지지 층으로 사용한 경우, 적층을 180℃ 온도에서, 핫 롤과 닙 롤 사이의 25 psi의 압력 및 400 cm/분의 라인 속도로 수행하였다.
배향은 폴리머 막이 핫 롤에 가장 가깝고 지지체가 닙 롤에 가장 가깝도록 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 메쉬 지지 층(유니티카(Unitika)의 제품 번호 28T1)이 막의 상면 및 하면 상에 적층될 수 있다. 이러한 샘플 조립체의 적층 구조는 다음과 같을 수 있다: 캡톤/메쉬 지지 층/ePTFE/메쉬 지지 층/캡톤. 메쉬 지지 층을 막의 상면에 적층하기 위해 샘플 조립체를 롤러 사이에 최초로 삽입하였다. 그런 다음 샘플 조립체를 뒤집어, 두 번째로 삽입하여 메쉬 지지 층을 막의 하면에 적층할 수 있다. 적층 후 상하 캡톤 층이 제거될 수 있다.
[표 4] : 샘플 조립체의 예시적인 구성
아래의 표에는 전술한 예에서 사용된 조립체의 구성이 나열되어 있다. 본 명세서에 지정된 "막 #" 및 "지지 층 #"에 대해서는 각각 표 1 및 표 2를 참조한다.
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
[표 5] : 비교 샘플 조립체: 다음의 표에는 전술한 예에서 사용된 비교 샘플 조립체의 구성이 나열되어 있다.
Figure pat00012
Figure pat00013
샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 속성
다음의 표에는 특정 샘플 및 비교 샘플 조립체의 예시적인 속성이 나열되어 있다. 모든 속성은 본 명세서에 설명된 바와 같이 측정된다.
[표 6] : 특정한 샘플 조립체의 속성
Figure pat00014
Figure pat00015
[표 7] : 특정한 비교 조립체의 속성
Figure pat00016
예 1 - 일정한 음향 투과 및 저항 거동을 나타내는 비제한적인 실시예
비교 샘플 조립체를 포함한 모든 샘플 조립체에 대해 테스트 절차 섹션에 설명된 바와 같이 투과 손실 및 위상각 테스트를 수행하였다.
표 8은 6 개의 개별 주파수(500 Hz, 1,000 Hz, 2,000 Hz, 5,000 Hz, 10,000 Hz, 20,000 Hz)에서의 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실 데이터를 보여준다. 투과 손실 대 주파수 스펙트럼이 도 7 내지 도 18에 도시되어 있다.
[표 8]: 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
표 10은 6 개의 개별 주파수(500 Hz, 1,000 Hz, 2,000 Hz, 5,000 Hz, 10,000 Hz, 20,000 Hz)에서의 샘플 조립체의 위상각 데이터를 보여준다. 테스트된 샘플 조립체의 미가공 위상각 대 주파수 스펙트럼이 도 7 내지 도 18에 도시되어 있다.
[표 9] : 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 위상각
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
도시된 바와 같이, 샘플 조립체는 테스트된 주파수에서 +45도 내지 -45도 범위 내에 있는 위상각을 나타내는 반면, 비교 샘플 조립체는 테스트된 일부 주파수에서 +45도 내지 -45도 범위를 벗어나는 위상각을 나타낸다.
각각의 샘플 조립체 및 각각의 비교 샘플 조립체에 대한 투과 손실 기울기(dB/Octave)를 개별 주파수(500 Hz, 1,000 Hz, 2,000 Hz, 5,000 Hz, 10,000 Hz, 20,000 Hz)에 대한 선형 회귀를 통해 측정하였다.
주파수를 다음의 절차를 사용하여 옥타브로 스케일링하였다:
500 Hz와 500 Hz 사이의 옥타브 수는
Figure pat00023
이다.
500 Hz와 1000 Hz 사이의 옥타브 수는
Figure pat00024
이다.
500 Hz와 2000 Hz 사이의 옥타브 수는
Figure pat00025
이다.
500 Hz와 5000 Hz 사이의 옥타브 수는
Figure pat00026
이다.
500 Hz와 10,000 Hz 사이의 옥타브 수는
Figure pat00027
이다.
500 Hz와 20,000 Hz 사이의 옥타브 수는
Figure pat00028
이다.
그럼 다음 투과 손실 스펙트럼의 기울기가 위에서 계산된 옥타브에 대한 투과 손실 데이터에 대해 선형 회귀를 수행하여 결정될 수 있다.
비교 샘플 조립체의 경우, 투과 손실 값이 저주파 범위의 주파수에 따라 감소한 다음, 고주파수 범위의 주파수에 따라 증가할 것이다. 선형 회귀가 비교 샘플 조립체에 대해 저주파 범위에서 수행된다. 아래 표 10 및 표 11에서 볼 수 있듯이, 주어진 막에 대해, 샘플 조립체의 투과 손실 기울기가 비교 샘플 조립체의 투과 손실 기울기보다 0에 더 가까웠으며, 이것은 샘플 조립체가 더 우세하게 일정한 음 투과 프로파일을 제공하였음을 나타낸다. 구체적으로, 아래의 비제한적인 예에 의해 예시된 바와 같이, 본 개시의 일부 실시예에서, 투과 손실 기울기의 절대값이 500 Hz 내지 20,000 Hz의 범위에서 1.5 dB/옥타브 이하이다(즉, 투과 손실 범위가 -1.5 dB/옥타브 내지 1.5 dB/옥타브이다). 달리 말하면, 표 10의 비제한적인 예에서, 투과 손실은 500 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다.
[표 10] : 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실 기울기
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
예 2 - 개선된 압력 첼린지 저항을 나타내는 비제한적인 실시예
비교 샘플 조립체를 포함한 모든 샘플 조립체에 대해, 테스트 절차 섹션에 설명된 바와 같이 투과 손실 및 위상각 테스트를 수행하였다. 샘플 조립체에 대해 10분의 유지 시간으로 아래 표 11에 설명된 압력 테스트를 수행하였다.
[표 11] : 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 테스트 압력
Figure pat00032
Figure pat00033
테스트 절차 섹션에 설명된 바와 같이 테스트 전 투과 손실 대 테스트 후 투과 손실 및 위상 데이터를 측정하였다. 다음의 표 12 내지 표 14는 6 개의 개별 주파수(500 Hz, 1,000 Hz, 2,000 Hz, 5,000 Hz, 10,000 Hz 및 20,000 Hz)에서의 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체에 대한 압력 테스트 전후의 투과 손실뿐만 아니라 투과 손실의 상대적 변화를 보여준다. 미가공 투과 손실 및 위상각 대 주파수 스펙트럼이 도 19 내지 도 29에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 주어진 막에 대해, 압력 테스트 전후의 투과 손실 변화가 비교 샘플 조립체에 대한 것보다 작으며, 이것은 샘플 조립체가 압력 첼린지에 대해 더 강력한 음향 성능과 개선된 파열 강도를 제공하였음을 나타낸다.
[표 12] : 압력 첼린지 이전의 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실
Figure pat00034
Figure pat00035
[표 13] : 압력 첼린지 이후의 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실
Figure pat00036
Figure pat00037
[표 14] : 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실 변화
Figure pat00038
Figure pat00039
예 3 - 개선된 압축 저항을 나타내는 비제한적인 실시예
압축 하에서 조립체에 대한 투과 손실 및 위상각 테스트를 섹션 테스트 절차 섹션에 설명된 바와 같이 수행하였다. 3 개의 상이한 힘(5N, 10N, 20N)을 샘플 조립체 #14 및 비교 조립체 #11c에 인가하였으며, 압축 하에서 조립체로 투과 손실 및 위상각을 측정하였다. 압축력이 없는 투과 손실도 측정된다.
압축력의 함수로서의 미가공 투과 손실 및 위상각 대 주파수 스펙트럼이 도 30에 도시되어 있다. 표 15 및 표 16은 6 개의 개별 주파수(500 Hz, 1,000 Hz, 2,000 Hz, 5,000 Hz, 10,000 Hz 및 20,000 Hz)에서의 투과 손실 및 위상 데이터를 보여준다.
[표 15] : 투과 손실 측정 중 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체에 인가되는 압축력
Figure pat00040
Figure pat00041
[표 16] : 측정 중 각각의 조립체에 인가된 압축력의 함수로서의 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실
Figure pat00042
[표 17] : 압축 테스트로 인한 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실 변화(TL의 변화가 0 N(압축 없음)을 기준으로 함에 유의한다)
Figure pat00043
Figure pat00044
[표 18] : 측정 중 각각의 조립체에 인가된 압축력의 함수로서의 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 위상각
Figure pat00045
예 4 - 개선된 음향 일관성을 나타내는 비제한적인 실시예
샘플 조립체 #25 및 비교 샘플 조립체 #13c에 대해, 5 개의 샘플이 만들어지고 투과 손실 및 위상각이 테스트된다. 부품 간 변동성이 각각의 주파수(500 Hz, 1,000 Hz, 2,000 Hz, 5,000 Hz, 10,000 Hz, 20,000 Hz)에서의 샘플 간 투과 손실의 표준 편차로 평가된다. 5 개의 샘플 사이의 평균 투과 손실 및 위상각이 표 19 및 표 20에 정리되어 있다. 투과 손실의 표준 편차가 표 21에 정리되어 있으며 도 32에 도시되어 있다. 미가공 투과 손실과 위상각이 도 31에 도시되어 있으며, 해당 도면의 오차 막대는 측정 값의 분포이다. 도시된 바와 같이 샘플 조립체는 비교 샘플 조립체보다 더 낮은 표준 편차를 나타내었으며, 이것은 샘플 조립체가 부품 간에 더 나은 일관성을 제공하였음을 나타낸다.
[표 19] : 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실
Figure pat00046
[표 20] : 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 위상
Figure pat00047
[표 21] : 샘플 조립체(n=5) 및 비교 샘플 조립체(n=5)의 투과 손실 표준 편차
Figure pat00048
예 5: 조정 가능한 투과 손실
주어진 막의 경우, 투과 손실이 지지 층을 통해 조정될 수 있다. 기류가 더 높은 지지 층을 사용하여 TL을 줄일 수 있거나 그 반대의 경우도 가능하다. 결과가 도 33에 도시되어 있다.
[표 22] : 샘플 조립체의 투과 손실
Figure pat00049
[표 23] : 샘플 조립체의 위상
Figure pat00050
예 6 내지 예 8 - "실질적으로 일정한 음향 투과" 및 "저항 거동"을 나타내는 추가의 비제한적인 실시예
샘플 조립체의 제조
다음의 표(표 24)는 전술한 예에서 사용된 예시적인 막의 속성을 개략적으로 나타낸 것이다. 이러한 속성은 단지 예시일 뿐이며 제한하려는 의도가 있는 것은 아니다.
[표 24] : 폴리머 막의 속성
Figure pat00051
위의 폴리머 막 #10 내지 #9를 아래의 방법에 따라 제조하였다.
[표 25] : 막 제조 방법
Figure pat00052
다음의 표(표 26)는 전술한 예에서 사용된 예시적인 지지 구조체의 속성을 개략적으로 나타낸 것이다. 이러한 속성은 단지 예시일 뿐이며 제한하려는 의도가 있는 것은 아니다.
[표 26] : 지지 구조체의 속성
Figure pat00053
위의 지지 구조체 #1 내지 #3을 아래의 방법에 따라 제조하였다.
[표 27] : 지지 구조체 제조 방법
Figure pat00054
본 명세서에 설명된, 테스트를 거친 특정한 비제한적 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체를 다음과 같이 제조하였다.
모든 예시적인 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체는 이 시점부터 앞으로 유리 섬유 샘플 캐리어로 지칭되는 적어도 하나의 접착제가 배면에 구비된 유리 섬유 샘플 캐리어로 구성된다. 유리 섬유 샘플 캐리어는 유리 섬유 시트(맥마스터-카McMaster-Carr)에서 시판 구입한, 제품 번호 1331T37)의 일측에 양면 감압 접착제를 도포하여 제조하였다. 그런 다음 유리 섬유 샘플 캐리어를 쿠폰으로 레이저 절단하였다. 그런 다음 임피던스 튜브의 내부 보어와 정렬되며 측정할 샘플의 활성 면적에 해당하는 1.5 mm 직경의 홀을 중앙에 제작하였다. 예시적인 적층 구조가 도 34에 도시되어 있다.
샘플 조립체:
샘플 조립체 #35 및 #37: 특정한 비제한적 샘플 조립체(예를 들어, 샘플 조립체 #35 및 #37)를 지지 구조체로서 일관성 있는 불규칙한 망의 NC1500 플루오르화 에틸렌 프로필렌(FEP) 열가소성 입자(일본 다이킨(Daikin)에서 시판 입수)를 사용하여 제조하였다. 지지 구조체 #1 및 #2의 주사 전자 현미경 사진이 각각 도 36 및 도 38에 도시되어 있다. 지지 구조체 #1 및 #3을 각각 샘플 조립체 #35 및 #37에 사용하였으며, 표 27의 방법에 따라 제조하였다. 막 #10 및 #12를 각각 샘플 조립체 #35 및 #37에 사용하였으며, 표 25의 방법에 따라 제조하였다. 최종 샘플 조립체 #35 및 #37를 다음과 같이 제조하였다: 막/지지 구조체가 평평하고 주름이 없도록 지지 구조체가 부착된 막 조각을 매끄럽고 평평한 표면에 위치시켰다. 접착제 이형 라이너를 미리 절단된 유리 섬유 샘플 캐리어에서 제거하여 접착제를 노출시켰다. 접착제 층이 노출된 상태에서, 샘플 캐리어를 지지 구조체 면에 부드럽게 배치하고 여분의 재료를 샘플 캐리어의 주변에서 잘라내었다. 그런 다음 샘플 캐리어를 막 면이 위를 향하도록 정렬 지그에 배치하였다. 이형 라이너를 제 2 유리 섬유 샘플 캐리어에서 제거하고, 접착면이 막을 향해 아래를 향하도록 정렬 지그에 배치하였다. 저압(수동으로 인가되고 측정되지 않음)을 인가하여 상하 샘플 캐리어가 하나가 되도록 하여 샘플 조립체를 형성하였다. 표 28은 샘플 조립체 #35 및 #37의 구성 요소 및 적층 구조를 보여준다.
샘플 조립체 #36: 샘플 조립체 #36은 더 작은 기공 크기(단단한 층)를 갖는 제 1 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 막(막 #11) 및 제 1 PTFE 막보다 더 큰 기공 크기(개방 층)를 가지며 제 1 PEFE 막에 결합된 제 2 (PTFE) 막 형태의 제 2 구조체(지지 구조체 #2)로 구성되며, 다음과 같이 제조하였다. 표 25의 방법에 따라 기공 크기가 더 작은 제 1 구조체(막 #11)를 제조하였다. 표 27의 방법에 따라 제 2 구조체(지지 구조체 #2)를 제조하였다. 지지 구조체 #2의 주사 전자 현미경 사진이 도 38에 도시되어 있다. 제 1 구조체 공정의 중간부를 제 2 구조체 공정으로부터의 테이프 위에 배치한 다음 복합재를 공동 팽창시켜 막 #11과 지지 구조체 #2를 포함하는 샘플 조립체 #36을 획득함으로써 개방형의 단단한 PTFE 복합 막을 제조하였다. 막/지지 구조체 복합재가 평평하고 주름이 없도록 복합재 조각을 매끄럽고 평평한 표면에 위치시켰다. 접착제 이형 라이너를 미리 절단된 유리 섬유 샘플 캐리어에서 제거하여 접착제를 노출시켰다. 접착제 층이 노출된 상태에서, 샘플 캐리어를 복합재의 지지 면에 부드럽게 배치하고 샘플 캐리어의 주변에서 여분의 재료를 잘라내었다. 그런 다음 샘플 캐리어를 막 면이 위를 향하도록 정렬 지그에 배치하였다. 이형 라이너를 제 2 유리 섬유 샘플 캐리어에서 제거하고, 접착면이 막을 향해 아래를 향하도록 정렬 지그에 배치하였다. 저압(수동으로 인가되고 측정되지 않음)을 인가하여 상하 샘플 캐리어가 하나가 되도록 하여 샘플 조립체를 형성하였다. 표 28은 샘플 조립체 #36의 구성 요소 및 적층 구조를 보여준다.
[표 28] : 샘플 조립체의 예시적인 구성 : 아래의 표에는 전술한 예에서 사용된 조립체의 구성이 나열되어 있다. 본 명세서에서 "막 #" 및 "지지 구조체 #"는 각각 표 24 및 표 26을 참조한다.
Figure pat00055
Figure pat00056
막 #10에 결합된 지지 구조체 #1의 미세 구조를 보여주는 주사 전자 현미경 사진(SEM)이 도 36에 도시되어 있다.
지지 구조체 #2의 미세 구조를 보여주는 SEM이 도 37에 도시되어 있다.
막 #3에 부착된 지지 구조체 #3의 미세 구조를 보여주는 SEM이 도 38에 도시되어 있다.
비교 샘플 조립체: 특정한 비제한적인 비교 샘플 조립체를 다음과 같이 제조하였다: 막이 평평하고 주름이 없도록 매끄럽고 평평한 표면 상에 막 조각을 위치시켰다. 접착제 이형 라이너를 미리 절단된 유리 섬유 샘플 캐리어에서 제거하여 접착제를 노출시켰다. 접착제 층이 노출된 상태에서, 샘플 캐리어를 막 위에 부드럽게 배치하고 여분의 막을 샘플 캐리어의 주변에서 잘라내었다. 그런 다음 샘플 캐리어를 막 면이 위를 향하도록 정렬 지그에 배치하였다. 이형 라이너를 제 2 유리 섬유 샘플 캐리어에서 제거하고, 접착면이 막을 향해 아래를 향하도록 정렬 지그에 배치하였다. 저압(수동으로 인가되고 측정되지 않음)을 인가하여 상하 샘플 캐리어가 하나가 되도록 하여 비교 샘플 조립체를 형성하였다. 표 29는 비교 샘플 조립체에 대한 구성 요소 및 최종 적층 구조를 보여준다.
[표 29] : 비교 샘플 조립체의 예시적인 구성 : 아래의 표에는 전술한 예에서 사용된 비교 샘플 조립체의 구성이 나열되어 있다. 본 명세서에서 "막 #" 및 "지지 구조체 #"는 각각 표 24 및 표 26을 참조한다.
Figure pat00057
샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 속성 - 아래의 표에는 특정 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 예시적인 속성이 나열되어 있다. 모든 속성이 본 명세서에 설명된 바와 같이 측정된다.
[표 30] : 특정 샘플 조립체의 속성:
Figure pat00058
Figure pat00059
[표 31] : 특정 비교 샘플 조립체의 속성:
Figure pat00060
모든 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체에 대해 테스트 절차 섹션에 설명된 바와 같이 투과 손실 및 위상각 테스트를 수행하였다.
표 32는 6 개의 개별 주파수(500 Hz, 1,000 Hz, 2,000 Hz, 5,000 Hz, 10,000 Hz, 15,000 Hz)에서의 예 6 내지 예 8의 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실 데이터를 보여준다. 투과 손실 대 주파수 스펙트럼이 도 39 내지 도 41에 도시되어 있다.
[표 32] : 예 #6, #7, #8의 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실
Figure pat00061
Figure pat00062
표 33은 6 개의 개별 주파수(500 Hz, 1,000 Hz, 2,000 Hz, 5,000 Hz, 10,000 Hz, 15,000 Hz)에서의 예 #6, #7, #8의 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 위상각 데이터를 보여준다. 테스트된 샘플 조립체의 미가공 위상각 대 주파수 스펙트럼이 도 39 내지 도 41에 도시되어 있다.
[표 33] : 예 6 내지 예 8의 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 위상각
Figure pat00063
Figure pat00064
도시된 바와 같이, 위의 샘플 조립체는 테스트된 주파수에서 +45도 내지 -45도 범위 내에 있는 위상각을 나타내는 반면, 비교 샘플 조립체는 테스트된 일부 주파수에서 +45도 내지 -45도 범위를 벗어나는 위상각을 나타낸다.
각각의 샘플 조립체 및 각각의 비교 샘플 조립체에 대한 투과 손실 기울기(dB/Octave)를 개별 주파수(500 Hz, 1,000 Hz, 2,000 Hz, 5,000 Hz, 10,000 Hz, 15,000 Hz)에 대한 선형 회귀를 통해 측정하였다.
주파수를 다음의 절차를 사용하여 옥타브로 스케일링하였다:
500 Hz와 500 Hz 사이의 옥타브 수는
Figure pat00065
이다.
500 Hz와 1000 Hz 사이의 옥타브 수는
Figure pat00066
이다.
500 Hz와 2000 Hz 사이의 옥타브 수는
Figure pat00067
이다.
500 Hz와 5000 Hz 사이의 옥타브 수는
Figure pat00068
이다.
500 Hz와 10,000 Hz 사이의 옥타브 수는
Figure pat00069
이다.
500 Hz와 15,000 Hz 사이의 옥타브 수는
Figure pat00070
이다.
이제 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실 스펙트럼의 기울기가 위에서 계산된 옥타브에 대한 투과 손실 데이터에 대해 선형 회귀를 수행하여 결정될 수 있다. 표 34는 결과의 기울기를 보여준다. 비교 샘플 조립체의 경우, 투과 손실 값이 저주파 범위의 주파수에 따라 감소한 다음, 고주파수 범위의 주파수에 따라 증가할 것이다. 선형 회귀가 비교 샘플 조립체에 대해 저주파 범위에서 수행된다. 표 34에서 볼 수 있듯이, 주어진 막에 대해, 샘플 조립체의 투과 손실 기울기가 비교 샘플 조립체의 투과 손실 기울기보다 0에 더 가까웠으며, 이것은 샘플 조립체가 더 우세하게 일정한 음 투과 프로파일을 제공하였음을 나타낸다. 구체적으로, 아래의 비제한적인 예에 의해 예시된 바와 같이, 본 개시의 일부 실시예에서, 투과 손실 기울기의 절대값이 500 Hz 내지 15,000 Hz의 범위에서 1.04 dB/옥타브 이하이다(즉, 투과 손실 범위가 -1.04 dB/옥타브 내지 0,06 dB/옥타브이다). 달리 말하면, 표 34의 비제한적인 예에서, 투과 손실은 500 Hz 내지 15,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.04 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는다.
[표 34] : 샘플 조립체 및 비교 샘플 조립체의 투과 손실 기울기
Figure pat00071
표 32 내지 표 34의 결과가 도 39 내지 도 41에도 도시되어 있다.
본 개시의 몇몇 실시예가 설명되었지만, 이들 실시예는 예시일 뿐이며 제한적인 것은 아니며, 다수의 수정이 당업자에게는 명백할 수도 있다. 예를 들어, 본 명세서에 논의된 모든 치수는 단지 예로서 제공된 것이며, 제한적인 것이 아니라 예시를 위한 것이다.

Claims (29)

  1. 조립체로서,
    폴리머 막;
    적어도 하나의 지지 구조체로서, 적어도 하나의 지지 구조체의 적어도 일부가 상기 폴리머 막과 접촉하는 것인 적어도 하나의 지지 구조체
    를 포함하며,
    상기 조립체는 100 내지 50,000 Rayl의 기류 저항을 가지며,
    상기 조립체는 진동 변위 테스트("VDT")를 사용하여 측정될 때 0.0002 Pa/nm 내지 3,000 Pa/nm의 유효 강성을 갖는 것인 조립체.
  2. 조립체로서,
    폴리머 막;
    적어도 하나의 지지 구조체로서, 적어도 하나의 지지 구조체의 적어도 일부가 상기 폴리머 막과 접촉하는 것인 적어도 하나의 지지 구조체
    를 포함하며,
    상기 조립체는 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 갖는 음향 임피던스를 갖는 것인 조립체.
  3. 조립체로서,
    폴리머 막;
    적어도 하나의 지지 구조체로서, 적어도 하나의 지지 구조체의 적어도 일부가 상기 폴리머 막과 접촉하는 것인 적어도 하나의 지지 구조체
    를 포함하며,
    상기 조립체는 100 내지 50,000 Rayl의 기류 저항을 가지며,
    상기 조립체는 진동 변위 테스트("VDT")를 사용하여 측정될 때 0.0002 Pa/nm 내지 3,000 Pa/nm의 유효 강성을 가지며,
    상기 조립체는 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 +45도 내지 -45도의 위상각을 갖는 음향 임피던스를 갖는 것인 조립체.
  4. 조립체로서,
    폴리머 막;
    적어도 하나의 지지 구조체로서, 적어도 하나의 지지 구조체의 적어도 일부가 상기 폴리머 막과 접촉하는 것인 적어도 하나의 지지 구조체
    를 포함하며,
    상기 조립체는 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1.5 dB/옥타브를 초과하여 변하지 않는 투과 손실을 나타내는 것인 조립체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모세관 피스톤 테스트("CPT")에 따라 측정된, 10 psi 내지 350 psi 범위의 물 유입 압력("WEP")을 갖는 조립체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    50 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 임피던스 튜브 전달 매트릭스 테스트("ITTMT")에 의해 측정될 때 3 dB 내지 48 dB의 투과 손실을 나타내는 조립체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 막은 0.025 마이크론 내지 300 마이크론 범위의 두께를 갖는 것인 조립체.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 막은 상이한 기공 크기를 갖는 복수의 기공을 포함하는 것인 조립체.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 기공은 0.1 마이크론 내지 30 마이크론 범위의 최대 기공 크기를 갖는 것인 조립체.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 막은 0.4 psi 내지 120 psi 범위의 기포점을 갖는 것인 조립체.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 지지 구조체는 적어도 하나의 제 2 폴리머 막인 것인 조립체.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 입자 망(network of particles)을 포함하는 것인 조립체.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 지지 구조체는 10 마이크론 내지 1000 마이크론의 두께를 갖는 것인 조립체.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 지지 구조체는 5% 내지 98%의 유효 개방 면적을 갖는 것인 조립체.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 막은 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)을 포함하는 것인 조립체.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 막은 1 MPa 내지 1000 MPa 범위의 영률을 갖는 것인 조립체.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단일 지지 구조체를 포함하는 조립체.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 2 개의 지지 구조체를 포함하는 조립체.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조립체는 제 1 지지 구조체 및 제 2 지지 구조체를 포함하며, 상기 폴리머 막은 제 1 지지 구조체와 제 2 지지 구조체의 사이에 끼워지는 것인 조립체.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 지지 구조체와 상기 제 2 지지 구조체는 동일한 재료를 포함하는 것인 조립체.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 지지 구조체와 상기 제 2 지지 구조체는 상이한 재료를 포함하는 것인 조립체.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 막과 상기 적어도 하나의 지지 구조체 사이에 접착제를 포함하는 조립체.
  23. 제 1 항 내지 제 10 항 또는 제 13 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 지지 구조체는 적어도 하나의 지지 층인 것인 조립체.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 지지 층은 유리 섬유를 포함하는 것인 조립체.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 지지 층은 금속을 포함하는 것인 조립체.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 금속은 황동인 것인 조립체.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 지지 층은 메쉬를 포함하는 것인 조립체.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 메쉬는 직조 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 메쉬인 것인 조립체.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 메쉬는 압출 플라스틱 부직 메쉬인 것인 조립체.
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