CN112313292A

CN112313292A - 具有功能组合物的挡光制品

Info

Publication number: CN112313292A
Application number: CN201980042855.1A
Authority: CN
Inventors: M·奈尔; L·A·罗波; K·M·多诺文
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2021-02-02
Anticipated expiration: 2039-06-11
Also published as: EP3814431A1; WO2020005528A1; CN112313292B; EP3814431B1

Abstract

可用作挡光制品的泡沫不透明元件具有基材；布置在基材上的不透明层；和布置在不透明层上面的功能组合物。该功能组合物包含：(i)无机或有机间隔颗粒，其具有至少1µm且至多并包括100µm的众数粒度，且所述无机或有机间隔颗粒在至多并包括100 psi(689.5 kPa)的压力和至多并包括220°C的温度下耐熔体流动。可通过将泡沫(曝气的)水性组合物施加到基材上，然后进行干燥、致密化(压碎)和固化来制备这些泡沫不透明元件。可将该功能组合物施加于干燥泡沫水性组合物上并干燥。

Description

具有功能组合物的挡光制品

发明领域

一般而言，本发明涉及挡光制品，例如百叶窗、幕帘和用于阻挡环境光的其它涂布制品。更具体地，本发明涉及具有布置在不透明层上的功能组合物的泡沫不透明元件。该功能组合物由于并入其中的无机或有机间隔颗粒而可发挥各种各样的作用。本发明还涉及制备这些含有形成在不透明层上的功能组合物的泡沫不透明元件的方法。

发明背景

一般而言，当光撞击表面时，其中的一些可能被反射，一些被吸收，一些被散射，且其余的被透射。反射可以是漫反射，例如光在所有方向上反射离开粗糙表面(例如白墙)，或者镜面反射，如光以一定角度反射离开镜面。不透明物质几乎不透光，并因此反射、散射或吸收所有的光。镜子和炭黑都是不透明的。不透明度取决于正在考虑的光的频率。“遮光”或挡光材料通常指基本上不透光(例如可见辐射或UV辐射)的制品中的涂层。因此，当诸如遮光幕帘或百叶窗之类的遮光材料悬挂在窗户上时，其通常基本上阻挡所有外部光通过该窗户进入房间。遮光材料适合作为幕帘和百叶窗用于家用、用于在医院和疗养院的机构用途，以及用于商业机构，例如旅馆、电影院和飞机窗户，其中阻挡光的选择可以是合意的。

挡光制品(例如遮光幕帘或百叶窗)可以由涂布有超过一层的泡沫胶乳组合物的织物(多孔)基材组成。除了阻挡透射光以外，还期望这些幕帘具有面向其中活动需要照明的环境的浅颜色(色调)，以便使实施该活动所需的人工照明量达到最小。一个实例是当遮光材料的功能是将两个活动区域分开时，其中一个区域或两个区域可以同时被人工照亮。遮光幕帘的功能多半是阻止阳光通过建筑物窗户进入房间。面向窗户的一侧的颜色(色调)与建筑物的外部装饰相匹配也可以是合意的。

多孔织物由织造或针织在一起的人造线或天然存在的线的纱得到。用来制备纱的线通常被捻在一起以形成所述线。合成塑料涂层材料(例如聚氯乙烯)导致出现由塑料涂布的纱所织造的织物。与由天然存在的纤维制备的织物相比，此类织物具有提高的耐久性和耐磨性质。此类织物的一种用途是窗百叶，尤其用于商业和医院场所。

理论上可以通过用含有光散射颜料(例如二氧化钛或粘土)的浅色泡沫涂布多孔织物来制备浅色遮光幕帘。然而，仅使用这些颜料将需要非常厚的泡沫涂层来产生遮光幕帘，在黑暗的房间内通过该遮光幕帘看不见太阳。一种实践用于减少此类遮光材料的重量的方法是将吸光的泡沫黑色或灰色颜料(例如炭黑层)夹在两个含有白色颜料的泡沫光散射层之间。

当在两个反射层之间的电磁辐射阻挡涂层像其通常具有地那样具有含黑色颜料(例如炭黑)的强吸光材料时，其具有至少两个不同的问题。首先，此类涂层需要三次或更多次单独的涂布操作，这降低了制造生产率并增加单位成本。其次，吸光中间层中的炭黑由于在缝纫或洗烫期间发生的一些刺穿或撕裂而变得“逃逸”(或未包封)，并且污染其它层(例如反射层)，这是非常令人反感的。另外，缝纫期间在材料中产生的针脚可从吸光层产生逃逸的碳，在较大的区域上扩散，从而增加浅色表面的令人反感的阴影的面积。

美国专利7,754,409(Nair等人)、7,887,984(Nair等人)、8,252,414(Putnam等人)和8,329,783(Nair等人)描述了通过多重乳液方法制备的多孔聚合物颗粒，其中该多重乳液方法提供了包含连续聚合物相和多个离散的内部孔的个体多孔颗粒的形成，并且此类个体多孔颗粒分散在外部水相中。所描述的蒸发有限聚结(Evaporative LimitedCoalescence，ELC)方法用来控制粒度和分布，同时并入水胶体，以使提供用于在多孔颗粒中产生孔的模板的多重乳液的内乳液稳定。

美国专利9,891,350(Lofftus等人)描述了设计有能够阻挡预定的电磁辐射的不透明层的改善的制品。不透明层布置在可以由任何合适的材料组成的基材上，并且可以在基材和不透明层之间并入下层。虽然这些制品具有众多优点并且代表了本领域的重要进步，但是需要进一步改善来提供以下不透明制品：其重量更轻；并且具有改善的柔性、良好的“手感(hand)”、同时保持面向观察者的表面的浅着色而不损失反射率，和吸光性质；耐洗涤性；并且使缝补和处理时溢出进入环境的深色不透明剂达到最小。

由美国专利9,469,738(Nair等人)中描述的泡沫水性组合物提供了本领域中的改善，其中可将非常少量的并入多孔颗粒中的不透明着色剂并入胶乳泡沫中，并且所得的组合物具有至少0.1g/cm³的泡沫密度。

美国专利9,963,569(Nair等人)描述了用于提供泡沫不透明元件的方法，其包括提供可发泡水性胶乳组合物，该组合物包含其中并入非常少量的不透明着色剂的多孔颗粒；将其曝气至特定的泡沫密度；将泡沫水性胶乳组合物施加至多孔基材；干燥；并致密化干燥层。

美国专利4,677,016(Ferziger)描述了泡沫涂布的、紧密织造的玻璃纤维织物，其中用一层或更多层阻燃泡沫胶乳涂布组合物涂布其至少一个表面。泡沫涂层中的至少一个是不透明的，并且包含阻燃聚合物胶乳泡沫的固化层。

用于含有得自玻璃化转变温度低于25℃的粘合剂材料的基质材料的不透明元件的发泡且干燥的胶乳组合物遇到的常见问题包括：不透明层的自粘附；不透明层与制造和加工装置的粘着；不透明层缺乏抗静电性质；以及染料升华热转移印刷过程期间在正面上，不透明层从橡皮布带上释放受损，导致在所需的高印刷温度下不想要的橡皮布带污染。

因此，对于改善已知的挡光制品持续存在着需求。

发明概述

本发明提供泡沫不透明元件，其包含：

具有第一相对表面和第二相对表面的基材；

布置在基材的第一相对表面上的不透明层；和

布置在不透明层上面的功能组合物，该功能组合物包含以下中的任意者：

(i)具有至少1μm且至多并包括100μm的众数粒度的无机或有机间隔颗粒，并且所述无机或有机间隔颗粒在至多并包括100psi(689.5kPa)的压力和至多并包括220℃的温度下耐熔体流动；

(iii)包含一种或更多种颜料、一种或更多种染料、或其组合的调色材料，所述(iii)调色材料与(i)无机或有机间隔颗粒不同；或

(i)无机或有机间隔颗粒和(iii)调色材料的组合；

其中不透明层包含：

(a)至少0.1重量％且至多并包括40重量％的多孔颗粒，各多孔颗粒包含连续聚合物相和分散于连续聚合物相内的离散孔，该多孔颗粒具有至少2μm且至多并包括50μm的众数粒度；

(b’)至少10重量％且至多并包括80重量％的基质材料，其得自具有低于25℃的玻璃化转变温度(T_g)的(b)粘合剂材料；

(c)至少0.0001重量％且至多并包括50重量％的一种或更多种选自以下的添加剂：分散剂、发泡剂、稳泡剂、增塑剂、阻燃剂、荧光增白剂、增稠剂、杀生物剂、调色着色剂(tinting colorant)、金属颗粒和惰性无机或有机填料；

(d)少于5重量％的水；和

(e)至少0.002重量％的不透明着色剂，其与所有的一种或更多种(c)添加剂不同，并且与(iii)调色材料不同，所述不透明着色剂吸收具有至少380nm且至多并包括800nm的波长的电磁辐射，

所有的量基于所述不透明层的总重量计。

本发明进一步提供用于提供本文所描述的任何实施方案的泡沫不透明元件的方法，该方法基本上由以下步骤组成：

A)提供可发泡水性组合物，其具有至少35％固体且至多并包括70％固体，并且基本上由以下物质组成：

(a)至少0.05重量％且至多并包括15重量％的多孔颗粒，各多孔颗粒包含连续聚合物相和分散于连续聚合物相内的离散孔，该多孔颗粒具有至少2μm且至多并包括50μm的众数粒度；

(b)至少20重量％且至多并包括70重量％的粘合剂材料，其具有低于25℃的玻璃化转变温度(T_g)；

(c)至少0.0001重量％且至多并包括30重量％的包括表面活性剂的一种或更多种添加剂；

(d)水；

(e)至少0.001重量％的不透明着色剂，其与所有的一种或更多种(c)添加剂不同，所述不透明着色剂吸收具有至少380nm且至多并包括800nm的波长的电磁辐射，

所有的量基于可发泡水性组合物的总重量计；

B)将可发泡水性组合物曝气，以提供泡沫水性组合物，其具有至少0.1g/cm³且至多并包括0.5g/cm³的泡沫密度；

C)将泡沫水性组合物布置到基材的第一相对表面上，该基材还具有第二相对表面；

D)干燥泡沫水性组合物而不发生粘合剂材料的实质性固化，以在第一相对表面上提供干燥泡沫组合物；

E)致密化干燥泡沫组合物；

F)固化干燥泡沫组合物，以将(b)粘合剂材料转化为(b’)基质材料，

其中可按指示的顺序或按相反的顺序进行E)致密化和F)固化，以提供具有不透明层的泡沫不透明元件，并且

其中在D)干燥之后的任何时间，所述方法进一步包括：

G)将功能组合物布置到干燥泡沫组合物上或不透明层上，并干燥经布置的功能组合物，该功能组合物包含以下中的任一者或两者：(i)无机或有机间隔颗粒，其具有至少1μm且至多并包括100μm的众数粒度，且所述无机或有机间隔颗粒在至多并包括100psi(689.5kPa)的压力和至多并包括220℃的温度下耐熔体流动；和(iii)调色材料，其包含一种或更多种颜料、一种或更多种染料、或其组合，其中(i)无机或有机间隔颗粒与(iii)调色材料是不同的材料。

本发明利用可发泡水性组合物和泡沫水性组合物来提供泡沫不透明元件，例如窗百叶、幕帘、以及含有低量不透明着色剂的其它挡光材料。根据本发明制备的泡沫不透明元件包含布置在挡光不透明层上面(在一些实施方案中直接布置在挡光不透明层上)的功能组合物。

这种功能组合物允许在含有得自玻璃化转变温度低于25℃的粘合剂材料的基质材料的泡沫不透明元件中使用发泡且干燥的胶乳组合物，同时减少了以上描述的问题。例如，本发明减少了当卷绕成卷或面对面折叠时的粘连(粘着)问题。当不透明层的面接触制造、加工或印刷装置时，不透明层的粘着也可能是一个问题。粘连导致静电吸附，并且进一步损害不透明层从染料升华热转移印刷过程期间在织物的正面上使用的橡皮布带的释放。本发明减少了这种粘连问题，在所要求的高染料升华热转移印刷温度下导致更少的橡皮布带污染。

含有无机或有机间隔颗粒的根据本发明的功能组合物可借助微小突出或粗糙的存在减轻不透明层粘着至表面的问题，该微小突出或粗糙有助于使不透明层与任何其它固体表面之间的表面接触达到最小。

在一些实施方案中，功能组合物还可通过并入适当的调色材料，含有或不含无机或有机间隔颗粒而用来调节挡光不透明层表面的颜色或色调。

发明详述以下讨论针对本发明的各种实施方案，并且虽然一些实施方案对于具体用途可以是合意的，但是所公开的实施方案不应被解释为或以其它方式被认为是限制如下所要求保护的本发明的范围。另外，本领域技术人员将理解，以下公开内容具有比针对任何具体实施方案明确描述的更广泛的应用。

定义

除非另外指明，否则如本文中用来定义泡沫水性组合物、可发泡水性组合物、功能组合物的各种组分、或用于制备多孔颗粒的材料的单数形式“一种/个(a，an)”和“该/所述(the)”意欲包括一种或更多种组分(即，包括多个指示物)。

在本申请中未明确定义的各术语应被理解为具有本领域技术人员通常接受的含义。如果术语的构造会使其在其上下文中无意义或基本上无意义，则该术语定义应从标准词典中获取。

除非另外明确地另外指明，否则本文中指定的各种范围内的数值的使用被认为是近似值，如同所陈述范围内的最小值和最大值之前均有词语“约”。以这种方式，可以使用所陈述范围以上和以下的微小变化来实现与该范围内的值基本上相同的结果。另外，这些范围的公开意欲作为包括最小值和最大值之间的每个值的连续范围。

除非另外指明，否则术语“泡沫不透明元件”、“挡光元件”和“元件”意欲为指代相同的制品的同义术语。

除非另外指明，否则术语“泡沫水性组合物”和“组合物”意欲为指代相同的材料的同义术语，并且与如下所描述的“功能组合物”不同。

除非另外指明，否则术语“多孔颗粒(porous particle和porous particles)”在本文中用来指可用于根据本发明的可发泡水性组合物、泡沫水性组合物和泡沫不透明元件中的多孔有机聚合物材料。多孔颗粒通常包含具有外部颗粒表面的固体连续聚合物相和分散在连续聚合物相内的离散孔。连续聚合物相还可以在性质上是化学交联的或弹性体的，或者在性质上既是化学交联的又是弹性体的。

多孔颗粒的连续聚合物相通常遍及该固相具有相同的组成。即，连续聚合物相在包括可以并入其中的任何材料[例如(e)不透明着色剂]的组合物中通常是均匀的。另外，如果在连续聚合物相中使用有机聚合物的混合物，则通常那些混合物也均匀地遍及分散。

术语“致孔剂”指用于制备本发明中使用的多孔颗粒的成孔剂。例如，致孔剂可以是与孔稳定水胶体一起的油包水乳液的水相(即，在第一乳液中)，或者是可充当用于产生孔的模板以及调节多孔颗粒的孔隙率的在水相中的任何其它添加剂。

如在本公开中使用的，术语“彼此隔离”指通过连续聚合物相的某些材料彼此分离的相同或不同尺寸的不同(离散)孔，并且此类孔不相互连接。因此，“离散的”孔指分布于连续聚合物相内的“个体的”或“闭合的”未连接的孔或空隙。

在本文中使用时，术语“第一离散孔”和“第二离散孔”指多孔颗粒中相异组的个体孔。各相异组的孔包括多个离散孔，所述离散孔中的每一个与该相异组孔中的其它离散孔隔离，并且各相异组孔的离散孔与多孔颗粒中的其它相异组孔的所有其它离散孔隔离。各相异组孔可以具有相同的众数平均尺寸，或者两组可以具有相同的众数平均尺寸。对于制备此类多孔颗粒，词语“离散”也可用来定义第一水相和第二水相的不同液滴，当它们悬浮在油(溶剂)相(下文描述)中时。

在存在不同组离散孔的情况下，与第二组离散孔相比，第一组离散孔可占优势地更接近外部颗粒表面。例如，与一组较大的离散孔相比，一组较小的离散孔可占优势地接近外部颗粒表面。如本文中所使用的术语“占优势”表示在更接近多孔颗粒的表面的“壳”区域中发现比人们将基于存在于多孔颗粒中的两种或更多种类型(尺寸)的离散孔的总数目分数所期望的更大数目分数的一种尺寸的离散孔。

多孔颗粒可包括“微”离散孔、“中”离散孔和“大”离散孔，其根据国际纯粹与应用化学联合会(International Union of Pure and Applied Chemistry)为推荐用于离散孔尺寸分别小于2nm、2nm至50nm和大于50nm的分类。因此，虽然多孔颗粒可包括在每个离散孔中提供合适体积的所有尺寸和形状的离散孔(即，完全在连续聚合物相内的离散孔)，但是大离散孔是特别有用的。虽然在多孔颗粒的表面上可以存在敞开的大孔，但是此类敞开的孔是不合意的，并且只是偶然存在。多孔颗粒的尺寸、配制和制造条件是离散孔尺寸的主要控制因素。然而，通常离散孔独立地具有至少100nm且至多并包括7,000nm、或更可能地至少200nm且至多并包括2,000nm的平均尺寸。无论离散孔的尺寸如何，它们通常遍及连续聚合物相中随机分布。需要时，离散孔可以占优势地归类为多孔颗粒的一部分(例如“核”或“壳”)。

本发明中使用的多孔颗粒通常具有至少20体积％且至多并包括70体积％，或者可能至少35体积％且至多并包括65体积％，或者更典型至少40体积％且至多并包括60体积％的孔隙率，全部基于多孔颗粒总体积计。可以通过已知的压汞技术的变型来测量孔隙率。

“不透明度”是表征电磁辐射(例如可见光)透射程度的根据本发明的泡沫不透明元件的测量参数。更大的不透明度指示电磁辐射(如下文描述)的更有效的阻挡(隐藏)。在本发明中，通过测量光密度(OD)(下文关于实施例描述)来对泡沫不透明元件的“不透明度”定量，光密度确定由泡沫不透明元件阻挡碰撞辐射或光的程度。OD越高，泡沫不透明元件所展现的挡光能力越大。

可使用已知程序，利用差示扫描量热法(DSC)来测量用来制备连续聚合物相或无机或有机间隔颗粒的有机聚合物的玻璃化转变温度。对于许多可商购的有机材料，从供应商处得知玻璃化转变温度。

可在使用稳定的剪切扫描的库埃特(coquette)Anton Parr MCR301应力流变仪中、在25℃下、在乙酸乙酯中20重量％的聚合物浓度下测量包括连续聚合物相的聚合物粘度(按厘泊或mPa·s计)。从所得的粘度相对于剪切速率的图表来计算100s^-1下的剪切速率。

本文所描述的CIELAB L*、a*和b*值具有根据CIE 1976色空间或后来已知的色空间版本的已知定义，并且使用标准D65光源和已知程序来确定。这些值可用来按三个数值表达颜色，L*针对颜色的明度(或亮度)，a*针对颜色的绿-红分量，且b*针对颜色值的蓝-黄分量。

德尔塔E(ΔE)是用于理解人眼如何感知色差的度量或是两个给定颜色在视觉感知上的变化的度量。另外，ΔE是意欲与两个颜色刺激物之间感知到的颜色上的小区别的人视觉判断相关联的色差量度。ΔE值从0到100变化，其中100的值代表CIELAB色空间中正好相反的颜色。德尔塔E 2000(或ΔE 2000)值获得自其中L*的加权取决于颜色落入其中的明度范围而变化的等式。

“开松度(openness)”(开松因子或OF)指织物材料(或其它基材材料)的织造紧密度或织物结构中的孔洞的百分比，并且有时指“织造密度”。OF越低，透光率越小，并且被阻拦或阻挡的可见光越多。它是透明表面与不透明表面之间的比率，并取决于纱的间距和尺寸。

除非在本文中另外指明，否则术语“第一相对表面”和“第二相对表面”指用来形成根据本发明的泡沫不透明元件的基材(下文描述)的相对表面。术语“第一外表面”和“第二外表面”指根据本发明形成的泡沫不透明元件的相对外表面。

用途

本文所描述的可发泡水性组合物、泡沫水性组合物和功能保护性组合物可用来制备泡沫不透明元件，该元件进而可用作阻挡辐射(“光”)的材料或遮光材料，用于各种环境和结构。泡沫不透明元件还可展现改善的声和热阻挡性质。泡沫不透明元件展现遮光性质，并且可任选具有可印刷的外表面，该外表面能够接受在丝网印刷、凹版印刷、喷墨印刷、热成像(例如“染料升华热转移”)或其它成像方法中使用的油墨。因此，人们可在此类元件中提供可印刷的表面，以致在一个外侧上的印刷图像通常不可从另一外表面观察到。

染料升华热转移印刷是较广泛使用的用以赋予合成织物基材(例如聚酯、尼龙和丙烯酸类)的外表面(这里为第二相对表面)所需颜色或颜色图案或图像的方法之一。染料升华热转移印刷利用含有可升华的染料或着色剂的热响应性油墨，该油墨在热升华的影响下或蒸发到织物的外表面，渗入纤维并且变成夹带入其中或者附着于纺织品纤维。本文中使用的染料升华热转移印刷工艺和材料是已知的，并描述于众多出版物中，例如美国专利3,363,557(Blake)、3,952,131(Sideman)、4,139,343(Steiner)、6,036,808(Shaw-Klein等人)、8,628,185(Hale等人)、9,315,682(Delys等人)、4,117,699(Renaut)、4,097,230(Sandhu)、4,576,610(Donenfeld)、5,668,081(Simpson等人)和7,153,626(Foster等人)中。

可发泡水性组合物

可将本文所描述的可发泡水性组合物适当曝气，以提供泡沫水性组合物，例如以制备如下所描述的根据本发明的泡沫不透明元件。在许多实施方案中，本发明中使用的每种可发泡水性组合物具有五种必需组分，即，仅需要五种组分来获得本文所描述的泡沫不透明元件的性质：(a)如下文所描述的多孔颗粒；(b)也在下文描述的粘合剂材料；(c)如下文所描述的一种或更多种添加剂，例如包含至少一种表面活性剂；(d)水；和(e)与组分(c)的所有化合物不同的不透明着色剂。选择该不透明着色剂，以吸收通常处于电磁波谱的UV和可见区域中的电磁辐射，例如波长为至少250nm且至多并包括800nm或至少350nm且至多并包括700nm。下文还描述了可包括在水性功能组合物中的任选的(非必需的)组分。

可发泡水性组合物通常具有至少35％且至多并包括70％固体，或者更尤其至少40％且至多并包括60％固体。

(a)多孔颗粒：

本发明中使用的含有离散孔(或隔室或空隙)的多孔颗粒在不透明层中使用，并且通常使用一种或更多种油包水乳液结合水性悬浮液方法(例如在本领域已知的蒸发有限聚结(ELC)方法中)制备它们。关于多孔颗粒制备的细节提供在例如美国专利8,110,628(Nair等人)、8,703,834(Nair)、7,754,409(Nair等人)、7,887,984(Nair等人)、8,329,783(Nair等人)和8,252,414(Putnam等人)中。因此，(a)多孔颗粒通常在性质上是聚合物和有机的(即，连续聚合物相在性质上是聚合物和有机的)，并且排除了非多孔颗粒(具有小于5％的孔隙率)在本发明中的使用。如下文所提及，无机颗粒可存在于外表面上。

(a)多孔颗粒由得自一种或更多种有机聚合物的连续聚合物相组成，对该有机聚合物进行选择，以致如使用差示扫描量热法所测定的，该连续聚合物相具有大于80℃或更典型至少100℃且至多并包括180℃、或更可能至少110℃且至多并包括170℃的玻璃化转变温度(T_g)。具有大于200℃的T_g的聚合物通常较少可用于连续聚合物相中。

另外，该连续聚合物相可包含一种或更多种有机聚合物，如在25℃下，在乙酸乙酯中20重量％的浓度下测量的，在100s^-1的剪切速率下，其各自具有至少80厘泊(80mPa·s)且至多并包括500厘泊(500mPa·s)的粘度。该特征对于最优化多孔颗粒的制备，以致它们具有窄的粒度分布和高的孔隙率可以是重要的。

例如，连续聚合物相可包含具有上文提及的性质的一种或更多种有机聚合物，其中基于连续聚合物相中的聚合物总重量计，通常至少70重量％且至多并包括100重量％由一种或更多种纤维素聚合物(cellulose polymer或cellulosic polymer)组成，所述纤维素聚合物包括但不限于衍生自乙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和乙酸丙酸纤维素中的一种或更多种的那些纤维素聚合物。仅仅衍生自乙酸丁酸纤维素的聚合物是特别有用的。需要时，也可以使用这些纤维素聚合物的混合物，并且包含占全部纤维素聚合物(或连续聚合物相中的所有聚合物)的至少80重量％的衍生自乙酸丁酸纤维素的聚合物的混合物是特别有用的混合物。

一般而言，本发明中使用的(a)多孔颗粒具有等于或小于50μm、或至少2μm且至多并包括50μm、或典型地至少3μm且至多并包括30μm或甚至至多并包括40μm的众数粒度。最有用的(a)多孔颗粒具有至少3μm且至多并包括20μm的众数粒度。众数粒度代表粒度分布直方图中，对于球形颗粒而言最频繁出现的直径，以及对于非球形颗粒而言最频繁出现的最大直径，其可使用已知设备(包括光散射设备，例如使用图像分析测量且可获得自包括Malvern Panalytical在内的各种来源的Sysmex FPIA 3000流式颗粒图像分析仪；以及可获得自Beckman Coulter Diagnostics的coulter计数器和其它颗粒表征设备)、软件和程序来测定。

孔稳定材料(例如水胶体)可存在于遍及连续聚合物相分布的离散孔的至少部分容积(volume)内，所述孔稳定材料描述于上文引用的Nair、Nair等人和Putnam等人的专利中。在一些实施方案中，将相同的孔稳定材料并入遍及全部(a)多孔颗粒的基本上所有的离散孔中。孔稳定水胶体可选自羧甲基纤维素(CMC)、明胶或明胶衍生物、蛋白质或蛋白质衍生物、聚乙烯醇及其衍生物、亲水性合成聚合物和水溶性微凝胶。

在一些实施方案中，可期望通过使一种或更多种两亲嵌段共聚物布置在一个或更多个离散孔与连续聚合物相的界面处，在它们的形成期间提供(a)多孔颗粒中的一个或更多个离散孔的额外稳定性。此类材料是“低HLB”，这表示如使用已知科学计算的，它们具有6或更低，或甚至5或更低的HLB(亲水-亲脂平衡)值。美国专利9,029,431(Nair等人)中提供了这些两亲聚合物的细节和它们在制备(a)多孔颗粒中的用途。

可用于此类实施方案中的特别有用的两亲嵌段共聚物包含聚环氧乙烷和聚己内酯，其可表示为PEO-b-PCL。含有类似组分的两亲嵌段共聚物、接枝共聚物和无规接枝共聚物也是有用的。

基于多孔颗粒总干重计，此类两亲嵌段共聚物通常可按至少1重量％且至多并包括99.5重量％、或至少2重量％且至多并包括50重量％的量存在于(a)多孔颗粒中。

取决于所需的用途，本发明中使用的(a)多孔颗粒可以是球形或非球形的。在用于制备(a)多孔颗粒的方法中，可将添加剂(形状控制剂)并入第一水相或第二水相中、或油(有机)相中，以改变(a)多孔颗粒的形状、纵横比或形态。可在形成水包油包水乳液之前或之后加入形状控制剂。在任一情况下，在去除有机溶剂之前，油相与第二水相的界面被改变，这导致(a)多孔颗粒的球形度降低。多孔颗粒还可以在各(a)多孔颗粒的外表面上包含表面稳定剂(例如胶体二氧化硅)，基于(a)多孔颗粒的总干重计，其量为至少0.1重量％。

以上描述了(a)多孔颗粒中的离散孔的平均尺寸。

可作为粉末或作为水性悬浮液(包括水或水与水混溶性有机溶剂，例如醇)提供(a)多孔颗粒。此类粉末和水性悬浮液还可包括表面活性剂或悬浮剂，以使多孔颗粒在水性介质中保持悬浮或用于在水性介质中重新润湿它们。用于该目的有用的表面活性剂例如是聚环氧乙烷的C₁₂-C₁₄仲醇衍生物，其可作为

15-S-7(Dow ChemicalCorporation)商购。在用于制备(a)多孔颗粒的方法的合并描述中描述了其它组成特征。

基于可发泡水性组合物(包括存在的所有溶剂)的总重量计，(a)多孔颗粒通常按以下量存在于可发泡水性组合物中：至少0.05重量％且至多并包括20重量％，或典型地至少0.5重量％且至多并包括15重量％，当(a)多孔颗粒具有至少3μm且至多并包括20μm的众数尺寸时尤其如此。

根据本发明设计的最佳不透明层包含：(a)多孔颗粒，其含有少量的如下所描述的(e)不透明着色剂，以增强(a)多孔颗粒的挡光能力(尤其阻挡透射光的能力)；得自(b)粘合剂材料的(b’)基质材料，其用以将(a)多孔颗粒保持在原位；以及(c)表面活性剂和任选包括一种或更多种调色着色剂的其它添加剂，该调色着色剂可位于其它(a)多孔颗粒中或分散于该层内。用来制备不透明层的泡沫水性组合物包含包围(a)多孔颗粒的泡孔。

一旦干燥泡沫水性组合物，在不透明层和聚合物壁(连续聚合物相)中的(a)多孔颗粒的离散孔与干燥泡孔之间的折射率的大的错配导致穿过不透明层的入射电磁辐射被多种界面和离散孔散射。反向散射的电磁辐射可再次被散射并按入射电磁辐射的方向返回，从而减少衰减，并有助于不透明层的不透明能力以及亮度或光反射率。如果少量(e)不透明着色剂存在于不透明层的(a)多孔颗粒中，例如存在于(a)多孔颗粒的离散孔中或连续聚合物相中，则提高了不透明层的不透明能力。这是因为电磁辐射在不透明层中的多次散射增加了电磁辐射通过不透明层的路径长度，由此增加了电磁辐射在不透明层中将遇到不透明着色剂，并被其阻挡或吸收的机会。

可存在于根据本发明的实施方案中的单个不透明层包含(a)多孔颗粒和相对低量的(e)不透明着色剂(例如炭黑)用于产生挡光涂层以及被(b’)基质材料包围的干燥泡孔。通过(a)多孔颗粒和周围的干燥泡孔引起的以及(a)多孔颗粒和周围的干燥泡孔之中的多重光散射效应增加了电磁辐射通过不透明层的路径。通过该更大的路径长度增加了电磁辐射遇到(e)不透明着色剂的可能性。

一些特别有用的(a)多孔颗粒包含连续聚合物相和分散于该连续聚合物相内的第一组离散孔，其中：

各(a)多孔颗粒具有至少3μm且至多并包括20μm的众数粒度；

各(a)多孔颗粒具有至少35体积％且至多并包括65体积％的孔隙率；

该连续聚合物相包含一种或更多种聚合物，其中的至少70重量％衍生自乙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和乙酸丙酸纤维素中的一种或更多种，以致如使用差示扫描量热法所测定的，该连续聚合物相具有至少110℃且至多并包括170℃的玻璃化转变温度(T_g)；离散孔的平均尺寸为至少50nm且至多并包括2,000nm；

(a)多孔颗粒进一步在离散孔的至少部分容积内包含孔稳定水胶体，所述孔稳定水胶体选自羧甲基纤维素、明胶、蛋白质或蛋白质衍生物、聚乙烯醇或其衍生物、亲水性合成聚合物、和水溶性微凝胶；且

(a)多孔颗粒包含布置在一个或更多个离散孔与连续聚合物相的界面处的一种或更多种两亲低HLB嵌段共聚物。

(b)粘合剂材料：

本(发明)中使用的可发泡水性组合物和泡沫水性组合物包含一种或更多种(b)粘合剂材料，其可表现为在此类湿组合物中的所有材料的粘合基质，并且可形成(b’)基质材料，以在干燥的不透明层中将(a)多孔颗粒、(c)添加剂和(e)不透明着色剂保持在一起。

特别有用的是，(b)粘合剂材料具有以下性质：它是水溶性或水分散性的；它能够与本文所描述的必需组分和任选组分形成稳定的泡沫水性组合物；它能够被布置到如下文所描述的合适的基材上；它不抑制曝气(发泡)过程(下文描述)；它能够被干燥并在需要时还被交联(或固化)；它具有良好的光稳定性和热稳定性；并且它是成膜性的，但是一旦固化，它有助于泡沫不透明元件的柔性，并因此不太脆，例如如使用差示扫描量热法所测定的，具有低于25℃的T_g。

(b)粘合剂材料的选择还可用来增加泡沫不透明元件中的所得的泡沫不透明组合物的可清洁性。另外，(b)粘合剂材料可用来提供(b’)基质材料，该基质材料增加柔软触感和柔性，当布置在计划用于窗户覆盖物(例如帷帘)的多孔基材(例如织物)上时尤其如此。得自(b)粘合剂材料的(b’)基质材料可用于泡沫不透明元件，用于将(a)多孔颗粒与不透明层中的其它材料粘合在一起并将该二者粘附到基材上。

(b)粘合剂材料可包括一种或更多种有机聚合物，其是成膜性的并可作为乳液、分散液或水溶液来提供，并且其累积提供上文提及的性质。它还可包括自交联或可自固化的聚合物，或者它可包括向其中加入交联剂并因此可固化或在适当条件下能够交联(或固化)的一种或更多种聚合物。

因此，如果(b)粘合剂材料在合适的交联剂或催化剂的存在下是可交联的(或可固化的)，则此类交联(或固化)可用热、辐射或其它已知手段化学激活。固化或交联过程用来提供所得的干燥泡沫组合物的改善的不溶性、以及内聚强度和对多孔基材的粘附。固化或交联剂通常是具有以下官能团的化学品：该官能团能够在固化条件下与(b)粘合剂材料(例如官能化胶乳聚合物)中的反应性位点反应，以由此产生交联结构。代表性的交联剂包括但不限于多官能氮丙啶、醛、羟甲基衍生物和环氧化物。

有用的(b)粘合剂材料包括但不限于聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、环氧乙烷聚合物、聚氨酯、氨基甲酸酯-丙烯酸类共聚物、其它的丙烯酸类聚合物、苯乙烯聚合物、苯乙烯-丙烯酸类共聚物、乙烯基聚合物、乙烯基-丙烯酸类聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈共聚物、聚酯、硅酮聚合物、或这些有机聚合物中的两种或更多种的组合。此类粘合剂材料可容易地获得自各种商业来源或者可使用已知的原料和合成条件来制备。粘合剂材料就净电荷而言可以是阴离子、阳离子或非离子的。一类有用的成膜(b)粘合剂材料包括水性胶乳聚合物分散体，例如丙烯酸胶乳(包括丙烯酸类共聚物)，其可以是丙烯酸酯聚合物和共聚物的离子胶体分散体或非离子胶体分散体。例如，有用的成膜水性胶乳包括但不限于苯乙烯-丁二烯胶乳、聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯胶乳、聚乙烯基吡啶胶乳、聚丙烯腈胶乳、聚氯乙烯-丙烯酸类共聚物、以及形成自N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯的胶乳。合适的可商购的(b)粘合剂材料的实例包括由DSM以商品名

A-1150、

A-6093销售的那些、由Dow以商品名

NW-1845K销售的那些、以及由BASF以商品名

N S144和

NS 222销售的那些、由Lubrizol以商品名

和

销售的那些、以及由Royal Adhesives销售的树脂，例如

AC-2032。另一种有用的(b)粘合剂材料由聚(氯乙烯-丙烯酸类单体)共聚物组成，其由Lubrizol以商品名

销售。

(b)粘合剂材料通常具有低于25℃、更可能等于或低于-10℃、或者甚至等于或低于-25℃的玻璃化转变温度。可使用已知程序(例如如上描述的差示扫描量热法)来测定这些材料的玻璃化转变温度。(b)粘合剂材料合意地具有足够的柔性和拉伸强度，以便在处理时保持完整性。

基于全部的可发泡水性组合物(即，包括所有溶剂在内的所有组分的总重量)计，一种或更多种(b)粘合剂材料可按至少15重量％、或至少20重量％且至多并包括70重量％、或典型地至少30重量％且至多并包括50重量％的量存在于可发泡水性组合物中。

(c)添加剂：

可发泡水性组合物可包括至少0.0001或至少0.001重量％、或甚至至少0.01重量％，且至多并包括2重量％、或至多并包括5重量％、或甚至至多并包括20重量％、或甚至至少并包括30重量％的一种或更多种(c)添加剂，并且通常此类(c)添加剂可包含如下文所定义的至少一种表面活性剂。这些量指各可发泡水性组合物中的一种或更多种(c)添加剂的总量，并且基于那些组合物(包括水)的总重量计。可发泡水性组合物各自中可存在每种类型的(c)添加剂的混合物、或两种或更多种类型的(c)添加剂的混合物。

这些(c)添加剂中的任意种或其混合物可存在于泡沫水性组合物的任何位置中，所述位置包括但不限于：连续聚合物相；第一组(或其它组)离散孔的容积；或者(a)多孔颗粒的第一组(或其它组)离散孔和连续聚合物相两者。或者，一种或更多种(c)添加剂可仅仅存在于(b)粘合剂材料内，或存在于(b)粘合剂材料和(a)多孔颗粒两者内。

在所有实施方案中，可用于本发明的(c)添加剂是与如本文所描述的(a)多孔颗粒、(b)粘合剂材料和(e)不透明着色剂不同的化合物或与如本文所描述的(a)多孔颗粒、(b)粘合剂材料和(e)不透明着色剂具有不同功能。

有用的(c)添加剂包括但不限于增塑剂、无机或有机颜料和染料(例如不同于下文描述的不透明着色剂的颜料或染料着色剂)、阻燃剂、杀生物剂(例如杀真菌剂和抗微生物剂)、防腐剂、pH缓冲剂、荧光增白剂、调色着色剂、诸如金属小片或金属薄片之类的金属颗粒、增稠剂以及不是下文描述的其它材料或不透明着色剂中的任意种的惰性无机或有机填料(例如粘土)。

“惰性”无机或有机填料是可添加以减少较昂贵的(b)粘合剂材料的使用的颗粒。在可发泡水性组合物中的水或其它组分的存在下，此类填料不经历化学反应；它们也不像(e)不透明着色剂那样显著吸收电磁辐射。有用的惰性有机或无机填料材料包括但不限于二氧化钛、滑石、粘土(例如高岭土)、氢氧化镁、氢氧化铝、白云石、玻璃珠、二氧化硅、云母、玻璃纤维、纳米填料和碳酸钙。需要时，可使用这些材料的组合。粘土、滑石、碳酸钙或这些材料中的任意种的混合物是特别有用的。

可添加一种或更多种增塑剂，以软化最终的泡沫不透明元件的“手感”。有用的增塑剂包括但不限于以名称

(Lanxess Chemical，Inc.)销售的苯酚的烷基磺酸(酯)和以名称

168(Eastman Chemical Co.)销售的对苯二甲酸双(2-乙基己基)酯。

如上文提及的，至少一种(c)添加剂可以是表面活性剂，其被定义为降低表面张力的化合物。在大多数实施方案中，这种表面活性剂是发泡剂，其用来产生并增强泡沫形成。在许多实施方案中，一种或更多种(c)添加剂包含一种或更多种发泡剂(表面活性剂)以及一种或更多种稳泡剂，所述稳泡剂也是表面活性剂，其用来结构化并稳定泡沫。有用的发泡剂(表面活性剂)和稳泡分散剂的实例包括但不限于硬脂酸铵、月桂基硫酸酯钠、月桂基硫酸酯铵、磺基琥珀酸铵、硬脂基磺基琥珀酸酯二钠、正十八烷基磺基琥珀酰胺酸二铵、乙氧基化醇；离子试剂、非离子试剂或阴离子试剂，例如脂肪酸皂或脂肪酸与环氧烷的缩合产物，例如环氧乙烷与月桂酸或油酸的缩合产物；或脂肪醇的酯、以及类似材料，其中的许多种可获得自各种商业来源。需要时，可使用发泡剂的混合物。

如果所需的功能是明显的，则这两种类型的(c)添加剂各自的相对量不是关键的，所述功能为制备泡沫水性组合物所要求的合适的发泡性质，以及该泡沫水性组合物在贮存期间和制造泡沫不透明元件期间的稳定性。可通过使用日常实验来确定这些(c)添加剂各自的最佳量。

其它有用的(c)添加剂包括金属颗粒，其可作为金属薄片或金属小片且呈干燥形式或作为悬浮液获得自任何可利用的商业来源。此类金属薄片或金属小片基本上为二维颗粒，具有被相对较小的厚度尺寸分隔的相对的表面或面。金属薄片可具有至少2μm且至多并包括50μm的尺寸范围的主表面当量圆直径(ECD)，其中ECD是具有与主面相同面积的圆的直径。有用的金属薄片的实例包括可得自Ciba Specialty Chemicals(BASF)的那些，例如可作为METASHEEN 91-0410(在乙酸乙酯中)获得的铝薄片，以及可获得自各种商业来源的铜薄片。有用的金属薄片的进一步细节提供于美国专利8,614,039(Nair等人)的第11-12栏中。以上描述的金属颗粒(且尤其金属薄片)可在可发泡水性组合物中处于任何合适的位置，但是它们在并入(a)多孔颗粒内(例如并入(a)多孔颗粒的离散孔的容积内)时是特别有用的。

可作为(c)添加剂存在的有用的杀生物剂(即，抗微生物剂或抗真菌剂)包括但不限于银金属(例如银颗粒、小片或纤维线)和含银化合物，例如银螯合物和银盐，例如硫酸银、硝酸银、氯化银、溴化银、碘化银、碘酸银、溴酸银、钨酸银、磷酸银和羧酸银。另外，铜金属(例如铜颗粒、小片或纤维线)和含铜化合物，例如铜螯合物和铜盐可作为(c)添加剂存在，用于杀生物目的。也可以存在并以这种方式使用银金属、含银化合物、铜金属和含铜化合物中的任意者的混合物。

如果曝气不被抑制，则还可有用的是，包括增稠剂作为(c)添加剂，以改变可发泡水性组合物的粘度，并使其稳定。技术人员可最优化粘度，以获得如下文所描述的最佳曝气条件和所需的泡沫密度。取决于用于在如下文所描述的基材上形成干燥不透明层的方法，可利用有用的增稠剂来控制可发泡水性组合物的流变学。特别有用的流变改性剂是

PU 1214(BASF)、

G111(Dow Chemical Company)和Paragum(RoyalAdhesives，Inc.)。

有用的(c)添加剂可包含一种或更多种调色着色剂，其可以是合适的染料或颜料(或组合)，并且可用来在所得的泡沫不透明元件中提供特定的可观察到的颜色、着色或色调。这些材料并非被选择来提供下文针对(e)不透明着色剂所描述的不透明性质，并因此调色着色剂意欲是与(e)不透明着色剂不同的材料。调色着色剂的混合物可存在于可发泡水性组合物中，并且它们可以在组成和量上彼此不同。可使用以下方式来获得所需的着色或色调：可组合使用特定的调色着色剂与下文描述的(e)不透明着色剂，以抵消或改变泡沫不透明元件(不含此类材料)的原始颜色，以在最终“颜色”(或着色)中提供更大的白度(或亮度或增加的L*)。可将一种或更多种调色着色剂并入(a)多孔颗粒内(在离散孔的容积内、在连续聚合物相内、或在该两个位置)，或者可将它们均匀分散于(b)粘合剂材料中。在一些实施方案中，可将调色着色剂并入还包括(e)不透明着色剂(如下文所描述)的相同(a)多孔颗粒内。或者，一种或更多种调色着色剂可存在于(a)多孔颗粒(在合适的位置)和(b)粘合剂材料两者内。

基于可发泡水性组合物(包括所有溶剂)的总重量计，一种或更多种调色着色剂可按至少0.0001重量％、或更典型至少0.001重量％且至多并包括3重量％的量存在于可发泡水性组合物中。调色着色剂可以是可溶于或可分散于用于制备(a)多孔颗粒的有机溶剂和聚合物中的染料或有机颜料，并因此可以被包括在用来制备此类(a)多孔颗粒的油相内。或者，调色着色剂可主要是包括入用来制备(a)多孔颗粒的水相中的水溶性或水分散性材料，或者可将它们直接加入可发泡水性组合物中。

还可有用的是，包括一种或更多种荧光增白剂作为(c)添加剂，以增加泡沫不透明元件中最终着色的白度(亮度、L*或“荧光”效应)。荧光增白剂(optical brightener)在本领域中有时被称为“荧光增白剂”(“fluorescent whitener”或“fluorescentbrightener”)。一般而言，此类材料为有机化合物，其选自已知化合物种类：例如茋和4,4’-二氨基茋的衍生物(例如双-三嗪基衍生物)；苯和联苯的衍生物(例如styril衍生物)；吡唑啉；双(苯并噁唑-2-基)的衍生物；香豆素；喹诺酮；萘酰亚胺；均三嗪；和吡啶并三唑。荧光增白剂的具体实例可以在包括“Fluorescent Whitening Agents”，Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemical Technology，第四版，第11卷，Wiley&Sons，1994在内的各种出版物中找到。一种或更多种此类化合物可按至少0.01重量％且至多并包括2重量％的量存在，全部基于可发泡水性组合物的总重量计。

存在时，一种或更多种荧光增白剂可以在泡沫水性组合物中的一个或更多个位置。例如，荧光增白剂可存在于(b)粘合剂材料中或在(a)多孔颗粒的连续聚合物相内；(a)多孔颗粒中的第一组(或任何其它组)离散孔的容积内；或(a)多孔颗粒的第一组(或任何其它组)离散孔的容积和连续聚合物相二者内。

(c)添加剂可包含两种或更多种选自以下的材料：作为发泡剂的表面活性剂、稳泡剂、调色剂、荧光增白剂、阻燃剂、抗微生物剂和无机填料(例如粘土或二氧化钛)。

(d)水性介质：

水是在根据本发明的可发泡水性组合物中的(d)水性介质中使用的主要溶剂。“主要”表示在溶剂的总重量中，水占总溶剂重量的至少75重量％、且更可能至少80重量％且至多并包括100重量％。可存在的辅助溶剂必须对组合物中的其它组分(即，(a)多孔颗粒、(b)粘合剂材料、(c)一种或更多种添加剂和(e)不透明剂)没有不良影响或危害。此类辅助溶剂也必须对可发泡水性组合物的形成或其用来制备泡沫不透明元件的用途没有不良影响。此类辅助溶剂可以是可与水混溶的有机溶剂，例如醇和酮。

然后，(d)水性介质(其主要为水)占可发泡水性组合物的总重量的至少30重量％且至多并包括65重量％、或典型地至少40重量％且至多并包括60重量％。

(e)不透明着色剂：

本发明中使用的(e)不透明着色剂可以是单种材料或者选自任意合适的材料组合，以致该单种材料或多种材料吸收UV和可见电磁辐射(上文定义)，以提供遮光性质(或合适的不透明度)。(e)不透明着色剂可以是可溶性染料或颜料或每种或两种类型的材料的组合。(e)不透明着色剂在组成和功能上与以上定义为(c)添加剂的化合物不同。

在大多数实施方案中，一种或更多种(e)不透明着色剂存在于(a)多孔颗粒内的第一组(或另一组)离散孔的容积内、(a)多孔颗粒的连续聚合物粘合剂内、或(a)多孔颗粒的第一组(或另一组)离散孔的容积和连续聚合物粘合剂两者内。这是非常有利的，因为(a)多孔颗粒可用来“包封”各种(e)不透明着色剂以及调色着色剂或其它(c)添加剂，从而使得它们与可发泡水性组合物的其它组分保持隔离，并且另外不会在缝纫期间或在泡沫不透明元件的表面损伤时暴露于环境。然而，在一些实施方案中，可有用的是，将(e)不透明着色剂单独或另外地并入(a)多孔颗粒分散于其中的(b)粘合剂材料内。

如本文所用的(e)不透明着色剂可包括一种或更多种着色剂材料，对其进行单独或组合选择，以提供对电磁辐射(如上描述)的阻挡或吸收。虽然(e)不透明着色剂可提供一些着色或所需的色调，但是它们并非被故意选择用于该目的，并因此是选择为与以上描述的调色着色剂不同的材料。

可单独或组合使用的(e)不透明着色剂的实例包括但不限于中性或黑色的颜料或染料、炭黑、氧化铁黑、石墨、苯胺黑、蒽醌黑、以及着色颜料或染料的组合，例如两种或更多种青色、品红色、绿色、橙色、蓝色、红色和紫色染料的组合。本发明不仅限于本文所描述的具体的不透明着色剂，但是将这些视为代表性的，并且视为技术人员针对所需目的选择其它不透明着色剂的合适指导。炭黑、中性或黑色的颜料或染料(或其组合)、或不同于炭黑的颜料或染料的组合作为不透明着色剂特别有用，其中存在许多可从商业来源获得的类型。还可使用染料或颜料的组合(例如减色法原色颜料(青色、品红色和黄色颜料)的组合)来提供视觉中性的(e)不透明着色剂。

(e)不透明着色剂通常可按至少0.001重量％且至多并包括0.5重量％、或甚至至少0.003重量％且至多并包括0.2重量％的量存在于可发泡水性组合物中，全部基于可发泡水性组合物的总重量(包括所有溶剂的重量)计。这些量指一种(e)不透明着色剂或(e)不透明着色剂的混合物的总量。

在一些实施方案中，(e)不透明着色剂是炭黑，基于可发泡水性组合物的总重量计，其以至少0.003重量％且至多并包括0.2重量％的量存在。

如果(e)不透明着色剂呈颜料形式，则可将它们研磨成精细粒度，并且然后通过将研磨的颜料并入用于制备(a)多孔颗粒的水相中而将其包封在(a)多孔颗粒的离散孔的容积内。研磨的固体颗粒分散体的制备可包括将待减小尺寸的(e)不透明着色剂颗粒与分散剂和(a)多孔颗粒待分散于其中的液体介质例如水或乙酸乙酯[当将(e)不透明着色剂并入连续聚合物相中时]在合适的研磨机中组合，在该研磨机中减小(a)多孔颗粒的尺寸并使其分散。可对分散剂(研磨中的重要成分)进行选择，以允许(e)不透明着色剂颗粒在液体介质中被研磨降至足够小的尺寸，以并入多孔颗粒的离散孔中。可对分散剂进行选择，以在研磨期间获得有效的(e)不透明着色剂粒度减小，提供(e)不透明着色剂颗粒的良好胶体稳定性以防止研磨后的附聚，并赋予含有(e)不透明着色剂的最终的泡沫水性组合物和含有(e)不透明着色剂的(a)多孔颗粒所需的性能。

或者，可通过将(e)不透明着色剂并入用于制备多孔颗粒的油相中来将(e)不透明着色剂并入(a)多孔颗粒的连续聚合物相中。使用本文和本文所引用的参考文献中提供的教导，可在(a)多孔颗粒的制造期间实现此类设置。

泡沫水性组合物

可使用以下描述的程序来制备泡沫水性组合物，其中将惰性气体(例如空气)机械并入如以上所描述的可发泡水性组合物中，对所述程序进行设计，以提供至少0.1g/cm²且至多并包括0.5g/cm³、或更可能至少0.15g/cm³且至多并包括0.4g/cm³的泡沫密度。可通过称量已知体积的泡沫水性组合物以重量法测定泡沫密度。

所得的根据本发明的泡沫水性组合物通常具有至少35％固体且至多并包括70％固体、或更尤其至少40％固体且至多并包括60％固体。

泡沫水性组合物的组分(a)至(e)的存在量通常与对于可发泡水性组合物(以上描述的)所描述的存在量相同，因为发泡过程并不会明显地增加或减少此类组分的量。

例如，基于泡沫水性组合物(包括所有溶剂)的总重量计，(a)多孔颗粒(如上描述)可按至少0.05重量％且至多并包括15重量％、或典型地至少0.5重量％且至多并包括10重量％的量存在于泡沫水性组合物中。

基于泡沫水性组合物(包括所有溶剂)的总重量计，一种或更多种(b)粘合剂材料(如上描述)可按至少15重量％、或至少20重量％且至多并包括70重量％、或典型地至少30重量％且至多并包括50重量％的量存在。

基于泡沫水性组合物(包括所有溶剂)的总重量计，一种或更多种(c)添加剂(如上描述)可按至少0.0001重量％且至多并包括30重量％、或典型地至少0.001重量％、或甚至至少0.01重量％且至多并包括20重量％的量存在。(c)添加剂中的至少一种可以是如上所描述的表面活性剂，并且(c)添加剂可包含发泡剂和稳泡剂。在泡沫水性组合物的一些特别有用的实施方案中，(c)添加剂包含选自以下的两种或更多种材料：作为发泡剂的表面活性剂、作为泡沫分散剂的表面活性剂、调色剂、荧光增白剂、阻燃剂、抗微生物剂和惰性有机或无机填料(例如粘土和二氧化钛)。

水还可作为占优势的溶剂(总溶剂重量的至少75重量％)存在，并且基于泡沫水性组合物的总重量计，(d)水性介质中的所有溶剂可按至少30重量％且至多并包括70重量％、或典型地至少40重量％且至多并包括60重量％的量存在。

(e)不透明着色剂(如以上所描述)通常以任何合适的量存在，以在所得的泡沫不透明元件中提供所需的外观、着色和不透明度。在许多实施方案中，一种或更多种(e)不透明着色剂可按至少0.001重量％或至少0.001重量％且至多并包括0.5重量％的量存在、或甚至按至少0.003重量％且至多并包括0.2重量％的量存在，当(e)不透明着色剂是炭黑时尤其如此，所有重量基于泡沫水性组合物(包括所有溶剂)的总重量计。

例如，不透明着色剂可以是炭黑，并且基于泡沫水性组合物的总重量计，以至少0.003重量％且至多并包括0.2重量％的量存在。此类(e)不透明着色剂可存在于如上文提及的任何合意的位置。

泡沫不透明元件

可使用根据本发明在下文描述的方法来制备泡沫不透明元件。此类制品包含基材、按以下所描述的方式形成在第一相对表面上的不透明层、和如下所描述的布置在不透明层上面(或在一些实施方案中直接布置在不透明层上)的功能组合物，例如作为功能层。本文中有用的各基材通常具有两个相对侧，例如第一相对表面(或侧)和第二相对表面(或侧)，所述相对表面通常在形式上为平面。

在一些实施方案中，可将根据本发明的泡沫不透明元件设计为具有直接布置在基材的一个(例如第一)相对表面上的单个不透明层。

然而，可将一些泡沫不透明元件设计为具有包括单个不透明层的多个层。多层结构可例如包含夹在泡沫非不透明层之间的至少一个不透明层；或者直接布置在基材上的不透明层以及直接布置在该不透明层上的泡沫非不透明层；或者直接布置在基材上的非不透明层和直接布置在该非不透明层上的不透明层。

不透明层可得自以上描述的泡沫水性组合物，并且包含组分(a)多孔颗粒、得自(b)粘合剂材料的(b’)基质材料、(c)一种或更多种添加剂、(d)水性介质和(e)不透明着色剂，所有所述组分更详细地描述于上文。

以至少0.1重量％且至多并包括40重量％或至少0.5重量％且至多并包括20重量％的量存在的组分(a)多孔颗粒详细描述于上文，所述量基于不透明层的总重量计。(a)多孔颗粒可具有至少2μm且至多并包括50μm(或至少3μm且至多并包括30μm或更可能至少3μm且至多并包括20μm)的众数粒度，并且(a)多孔颗粒的第一组离散孔可具有至少100nm且至多并包括7,000nm的平均孔尺寸。

另外，不透明层包括从(b)粘合剂材料在固化时得到的(b’)基质材料，基于不透明层的总重量计，所述(b’)基质材料通常以至少10重量％且至多并包括80重量％、或至少20重量％且至多并包括60重量％的量存在。此类(b’)基质材料至少部分固化或交联(如下所描述)，并且高达100％的(b)粘合剂材料中的所有潜在的可固化或交联位点可被固化。

一种或更多种(c)添加剂可按至少0.0001重量％且至多并包括50重量％、或至少1重量％且至多并包括45重量％的量存在，此类(c)添加剂选自发泡剂、稳泡剂、分散剂、增塑剂、无机或有机颜料和染料(例如与以下所描述的不透明着色剂不同的颜料或染料着色剂)、阻燃剂、杀生物剂(包括抗微生物剂和杀真菌剂)、防腐剂、pH缓冲剂、荧光增白剂、调色着色剂、金属颗粒(例如金属小片或金属薄片)、增稠剂、以及不是本文所描述的其它材料或(e)不透明着色剂中的任意者的惰性无机或有机填料(例如粘土和二氧化钛)，在上文更详细地描述了所有的所述(c)添加剂。所述量基于不透明层的总重量计。如上文所提及的，实施方案可包括至少一种作为发泡剂的表面活性剂和至少一种稳泡剂。

特别有用的(c)添加剂可包含选自以下的一种或更多种材料：发泡剂、稳泡剂、调色着色剂、荧光增白剂、阻燃剂、杀生物剂(例如抗微生物剂)、和惰性无机或有机填料(例如粘土和二氧化钛)。有用的杀生物剂可包含银金属或银盐。

不透明层可包含一种或更多种调色着色剂作为(c)添加剂，例如在(a)多孔颗粒中，基于不透明层的总重量计，其量为至少0.0001重量％且至多并包括3重量％。

还有用的是，基于不透明层的总重量计，以至少0.001重量％且至多并包括0.4重量％的量包括一种或更多种荧光增白剂作为(c)添加剂。

除非另外提及，否则本文中使用的术语“不透明层”指基本上呈干燥形式的发泡且致密的(且任选固化的)层，基于干燥泡沫组合物的总重量计，其含有小于5重量％或甚至小于2重量％的水性介质(包括水和任何辅助溶剂)。该量不包括任何可存在于(a)多孔颗粒的离散孔中的水。不透明层通常包含至少90％固体、或至少95％或98％固体。

基于不透明层的总重量计，不透明层还可含有至少0.002重量％、或甚至至少0.02重量％且至多并包括2重量％或至多并包括1重量％的一种或更多种(e)不透明着色剂(如上所描述)。此类(e)不透明着色剂可存在于以上描述的位置。如上文所提及的，(e)不透明着色剂在组成和功能上与不透明层中的所有其它材料不同。上文描述了(e)不透明着色剂的可能位置。

例如，可存在炭黑作为(e)不透明着色剂，基于不透明层的总重量计，其量为至少0.002重量％且至多并包括1重量％。

将泡沫不透明元件特别设计为展现至少4或更可能至少5的光密度(OD)。可如本文所描述地测定OD值。

本发明的实践中可用的基材可包括各种多孔材料或非多孔材料，其包括但不限于由尼龙、聚酯、棉、芳族聚酰胺(aramide)、人造丝、聚烯烃、腈纶羊毛(acrylic wool)、多孔玻璃、玻璃纤维织物、或毛毡、或其混合物组成的织造和非织造纺织品织物，或者多孔聚合物膜[例如得自以下的多孔膜：三乙酰纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、二乙酰纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、聚醚砜、基于聚丙烯酸类的树脂例如聚甲基丙烯酸甲酯、基于聚氨酯的树脂、聚酯、聚碳酸酯、芳族聚酰胺、聚烯烃(例如聚乙烯和聚丙烯)、衍生自氯乙烯的聚合物(例如聚氯乙烯和氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)、聚乙烯醇、聚砜、聚醚、聚降冰片烯、聚甲基戊烯、聚醚酮、(甲基)丙烯腈]、多孔纸或其它多孔纤维素材料、帆布、多孔木材、多孔石膏和对于本领域技术人员将显而易见的其它多孔材料。基材的干厚度可以变化，并且在许多实施方案中，基材厚度为至少50μm。

一些有用的基材包括多孔织物，其包含织造或针织在一起的多根(至少两根)连续纱束(yarn strand)。如本文所使用的“纱”包含材料的连续束(至少两束)，将所述束捻或织造在一起以形成“线”。各纱束包含包封在包含热塑性聚合物的涂层中的复丝芯。

复丝芯可包含多根(至少两根)单丝，该单丝由天然存在的纤维或聚合物组成，或者由选自以下的合成聚合物组成：芳族聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、丙烯酸类树脂、尼龙和聚酯。或者，复丝芯可包含玻璃纤维作为多根单丝。多根单丝中的每一根可由相同的材料组成或由此类材料的混合物组成。或者，多根单丝可以是均质的，但是由不同的材料组成的单丝可用于同一复丝芯中。

可将复丝芯设计为具有任何合意的尺寸，并且一般而言，它具有至少75旦尼尔且至多并包括2500旦尼尔的平均直径，其中旦尼尔指1.2g/9000米单丝。

复丝芯的各单丝可进一步包含阻燃剂，其实例对于本领域技术人员而言将是容易显而易见的。可使用已知技术(例如如美国专利申请公开2007/0015426(Ahmed等人)中所描述的)来制备复丝芯。

施加于复丝芯的涂层可包含一种或更多种热塑性聚合物，其包括但不限于聚酯弹性体、聚丙烯、聚乙烯、乙烯辛烷共聚物、取代或未取代的氯乙烯聚合物(包括部分得自氯乙烯的均聚物和共聚物)、聚偏二氟乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯、热塑性聚氨酯、聚四氟乙烯(PTFE)、硅酮树脂、以及各种热熔性胶粘剂。需要时可使用这些材料的各种等级或组合。术语“热塑性”指加热和冷却时改变性质的聚合物材料或树脂。

除了热塑性聚合物以外，涂层可进一步包含着色剂(例如一种或更多种颜料或染料)、阻燃剂、抗微生物剂、惰性无机颜料、热塑性树脂、聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、或这些材料的任意组合。对于涂层有用的添加剂的实例对于本领域技术人员而言将是容易显而易见的，并且一些代表性材料描述于美国专利申请公开2007/0015426(上文提及)中。

可使用本领域已知的程序和制备纱的设备(包括描述于美国专利申请公开2007/0015426(上文提及)中的那些)来配制和施加用于施加于复丝芯的所需涂层。

各连续纱束可通常具有至少0.15mm的平均直径，并且其长度可以为至少0.2mm且至多并包括1.5mm、或至少0.2mm且至多并包括1mm，其中“平均”由沿相同束的至少5次测量来确定。各束可具有均一或非均一的横截面积。

本发明中有用的基材通常具有0％且至多并包括10％、或至少1％且至多并包括10％、或至少5％且至多并包括10％的开松度(或开松因子)。

在施加水性泡沫组合物之前，可通过各种方法对基材进行表面处理，以便促进所需的粘附和其它物理性质，所述方法包括电晕放电、辉光放电、UV或臭氧暴露、火焰、或溶剂洗涤。

功能组合物制剂

根据本发明的功能组合物意欲为泡沫不透明元件提供下文所描述的一种或更多种功能性质。功能组合物可包含(i)无机或有机间隔颗粒(以下描述)作为唯一的必需组分。然而，在一些含有(i)无机或有机间隔颗粒的实施方案中，还可存在(ii)固体润滑剂(下文描述)。在仍其它的实施方案中，(ii)固体润滑剂和(iii)调色材料(下文描述)可与(i)无机或有机间隔颗粒一起存在。在仍其它的实施方案中，(i)无机或有机间隔颗粒可与(iii)调色材料组合，但是不存在(ii)固体润滑剂。

在另外的根据本发明的实施方案中，功能组合物可包含(iii)调色材料作为唯一的必需组分，但是高度推荐存在(i)无机或有机间隔颗粒，并且需要时，还可存在(ii)固体润滑剂。

施加之前，本发明的实践中使用的各功能组合物制剂可包含所需组分的水分散体。例如，在一些特别有用的实施方案中，功能组合物制剂取决于其功能可包含：(i)无机或有机间隔颗粒、(ii)固体润滑剂和(iii)调色材料连同(iv)有机聚合物粘合剂、用于(iv)有机聚合物粘合剂的(v)交联剂(需要时)、任选的增稠剂和涂布助剂(包括但不限于润湿表面活性剂(具有至少7的亲水-亲脂平衡值))，全部组分在水中混合在一起，以形成稳定的水分散体。

在其它实施方案中，功能组合物制剂可包括(iii)调色材料、(iv)有机聚合物粘合剂、用于(iv)有机聚合物粘合剂的(v)交联剂(需要时)和涂布助剂，全部组分在水中混合在一起，以形成稳定的水分散体。此类功能组合物制剂可任选包括(i)无机或有机间隔颗粒和(ii)固体润滑剂中的一者或二者。

如下文所描述的，可按均匀连续方式将功能组合物布置在不透明层上面(例如直接布置在不透明层上)作为功能层。在其它实施方案中，可按不连续方式将功能组合物按小区域或大区域例如由喷涂布置在不透明层上，以形成规则或不规则的图案。或者，可按另一种方式可仅提供功能组合物的区域。在许多实施方案中，可按均匀或不连续的方式将功能组合物直接布置在不透明层上。

在一些实施方案中，在将功能组合物制剂布置在不透明层上面(或直接布置在不透明层上)之前，可使其类似于下文描述的可发泡水性组合物的发泡那样进行发泡。然后也使所得的功能组合物发泡。

功能组合物可按至少0.1g/m²且至多并包括50g/m²或至少5g/m²且至多并包括25g/m²的干覆盖率存在。

功能组合物可同时提供一种或更多种功能。例如，它可提供一种或更多种以下功能：“释放”功能，其中降低不透明层与任何其它固体表面之间的摩擦系数，允许接触表面的容易分离；抗粘连功能，其中微小突出或粗糙有助于通过增加不透明层与任何其它固体表面之间的距离使该两个接触表面之间的表面接触达到最小，从而使粘连达到最小；抗微生物功能(其中存在一种或更多种抗微生物剂)；触觉功能，其中功能组合物增强不透明层的触觉体验(或“感觉”)；用以减少静电荷的抗静电功能；以及用以减小潜在污染的抗污功能。可由功能组合物中的一种或更多种所描述的组分(i)、(ii)、(iii)、(iv)和(v)来提供这些功能性质，并且一些组分可提供多种功能。

有用的(i)无机或有机间隔颗粒通常具有至少1μm、或至少2μm且至多并包括100μm、或至多并包括30μm、或甚至至少2μm且至多并包括20μm的众数粒度。可如上文针对(a)多孔颗粒的尺寸的定义所描述的那样测定众数粒度。

另外，这些(i)无机或有机间隔颗粒能够在至多并包括100psi(689.5kPa)的压力和至多并包括220℃的温度下抗熔体流动。这种特征使得能够将不透明层从热表面(如，例如染料升华热转移印刷过程期间使用的橡皮布带)释放，并且防止由得自玻璃化转变温度低于25℃的(b)粘合剂材料的(b’)基质材料(其存在于不透明层中)对橡皮布带的不想要的污染。

有用的(i)无机或有机间隔颗粒可包含天然或合成的二氧化硅；滑石；粘土；云母；碳酸钙；尼龙；聚四氟乙烯、交联的基于硅酮的有机聚合物、聚烷基甲硅烷基倍半硅氧烷；交联的苯乙烯聚合物或共聚物；交联的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物或共聚物；交联的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺聚合物或共聚物；交联的烯丙基聚合物或共聚物；或这些材料中的两种或更多种的组合。此类材料可获得自各种商业来源或使用已知的程序和原料来制备。

(i)无机或有机间隔颗粒可按至少0.001g/m²且至多并包括30g/m²、或至少1g/m²且至多并包括20g/m²的干覆盖率存在于功能组合物中。

(ii)固体润滑剂可呈非液体(或固体)形式存在，并且通常具有至少50％的结晶度，并在低于40℃的温度下极少熔融。其蜡熔体粘度可以是至少5厘泊(5mPa·s)或至少10厘泊(10mPa·s)且至多并包括100厘泊(100mPa·s)。需要时，可使用相同或不同类型的材料的混合物。例如，此类(ii)固体润滑剂可选自以下一种或更多种组分：非液体蜡、脂肪酸的金属酯例如钙皂、石墨、基于硅酮的聚合物、以及含氟聚合物、或这些材料中的任意者的组合。(ii)固体润滑剂在组成上不同于上文描述的(i)无机或有机颗粒。

有用的非液体蜡包括但不限于聚烯烃，例如聚乙烯蜡和聚内烯蜡；以及长链烃蜡，例如石蜡。其它有用的非液体蜡包括含有羰基的蜡，例如长链脂族酯蜡；多烷酸酯蜡，例如褐煤蜡、三羟甲基丙烷三山萮酸酯和三山萮酸甘油酯；多烷醇酯蜡，例如偏苯三酸三硬脂酯和马来酸二硬脂酯；和多烷酸酰胺蜡，例如偏苯三酸三硬脂基酰胺。有用的脂族酰胺和脂族酸的实例包括油酰胺、芥酸酰胺(eucamide)、硬脂酰胺、山萮酰胺、亚乙基双油酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双山萮酰胺；和长链酸，包括但不限于硬脂酸、月桂酸、褐煤酸、山萮酸、油酸和妥尔油酸。美国专利申请公开2010/0021838(Putnam等人)在[0054]中描述了一些代表性非液体蜡。有用的材料可获得自各种商业来源。

有用的脂肪酸的金属酯包括但不限于与得自植物油或动物脂的脂肪酸络合的金属的化合物，例如钠皂、钾皂、钙皂、镁皂和铝皂，其中脂肪酸包含至少12个且至多并包括20个碳原子，并且通常在性质上是饱和的或单不饱和的。这种类型的代表性化合物(例如硬脂酸钙)可获得自各种商业来源。

石墨可按各种形式提供，并获得自商业来源。

有用的基于硅酮的聚合物包括但不限于具有不同分子量的聚二甲基硅氧烷，例如具有小于10,000的分子量的那些。

有用的含氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE或特氟隆)，但是也可以使用包含至少一些氟化部分的其它聚合物，如果它们具有润滑性质的话。

本文所描述的(ii)固体润滑剂可按至少0.01g/m²且至多并包括30g/m²或至少1g/m²且至多并包括20g/m²的干覆盖率存在于功能组合物中。

(iii)调色材料可以是一种或更多种颜料、一种或更多种染料、或其任意组合。例如，(iii)调色材料可用来提供相对于已从中省略(未施加)功能组合物的泡沫不透明元件至少3.5、并且更可能至少4的ΔE 2000值。“相同”表示两个泡沫不透明元件的所有组分和结构是尽它们可被制备的最大可能那样相同，但是一个泡沫不透明元件含有功能组合物，且另一个不含功能组合物。

在一些实施方案中，可以存在一种或更多种白色颜料作为(iii)调色材料，以在泡沫不透明元件中提供“更白”的外观，即，提供大于70(或甚至大于80)的L*值。可用于该目的的有用的白色颜料包括但不限于二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、以及两种或更多种此类材料的组合。

其它有用的(iii)调色材料可包含青色颜料、品红色颜料、黄色颜料、红色颜料、绿色颜料、或蓝色颜料、或其两种或更多种的组合，其在可见电磁波谱的区域中进行反射或散射，以产生所需的着色或色调。另外，白色颜料可与青色颜料、品红色颜料、黄色颜料、红色颜料、绿色颜料、或蓝色颜料中的一种或更多种组合。

在所有实施方案中，(iii)调色材料是与(i)无机或有机间隔颗粒或(ii)固体润滑剂不同的材料。然而，(iii)调色材料可与作为(c)添加剂存在于不透明层中的调色着色剂相同或不同。

因此，(iii)调色材料可以是颜料、染料或其组合，并且技术人员可从本领域已知的成百上千可能的颜料和染料中进行选择。适合用作(iii)调色材料的颜料包括但不限于二氧化钛、钛涂布的云母、硫酸钡、碳酸钙、氧化锌、偶氮颜料、单偶氮颜料、重氮颜料、偶氮颜料色淀、萘酚颜料、萘酚AS颜料、苯并咪唑酮颜料、重氮缩合颜料、金属络合物颜料、异二氢吲哚酮和异二氢吲哚颜料、多环颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、苝和芘酮(perinone)颜料、硫靛颜料、蒽嘧啶酮颜料、黄烷士酮颜料、蒽嵌蒽醌颜料、二噁嗪颜料、三芳基碳鎓颜料、喹酞酮颜料和二酮基吡咯并吡咯颜料。有用的调色材料的其它实例描述于美国专利申请公开2010/0021838(上文提及)的[0052]中。

此类(iii)调色材料可按至少0.01g/m²且至多并包括45g/m²、或至少5g/m²或至多并包括25g/m²的干覆盖率存在于功能组合物中。调色材料的实际添加量取决于所选的着色剂的强度或覆盖能力。

功能层还可包含(iv)有机聚合物粘合剂，(i)有机或无机间隔颗粒、(ii)固体润滑剂、(iii)调色材料和其它组分分散于其中。该(iv)有机聚合物粘合剂可以是水溶性的或水分散性的，并且可包含一种或更多种材料。另外，(iv)有机聚合物粘合剂可以是成膜性的，即，它一旦施加并干燥就可形成膜。此类材料可以是可自交联的，并且可以使用如下所描述的合适的(v)交联剂交联。有用的(iv)有机聚合物粘合剂包括但不限于成膜聚合物，例如部分水解的聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、纤维素聚合物(例如羧甲基纤维素和羟甲基纤维素)、多糖、聚环氧乙烷、丙烯酰胺聚合物、聚酯离聚物、明胶或明胶衍生物、结冷胶、淀粉、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺和这些材料的衍生物、聚氨酯、氨基甲酸酯-丙烯酸类共聚物、其它丙烯酸类聚合物、苯乙烯-丙烯酸类共聚物、乙烯基聚合物和聚酯、或这些有机聚合物粘合剂中的两种或更多种的组合。此类(iv)有机聚合物粘合剂可容易地从各种商业来源获得或使用已知的原料和合成条件制备。有用的材料是部分水解的聚乙酸乙烯酯，其以商品名SELVOL^TM获得，水解度88％并具有低于20,000的M_w。(iv)有机聚合物粘合剂可有用于功能组合物中，用于将(i)有机或无机间隔颗粒和其它所提及组分粘附到不透明层的外表面上，以提供增强水平的耐磨性和内聚性。因此，(iv)有机聚合物粘合剂可用来防止功能组合物在其施加后容易地被去除。

基于功能组合物总重量计，(iv)有机聚合物粘合剂可按至少1重量％且至多并包括90重量％、或典型地至少5重量％且至多并包括75重量％的量存在。

另外，可有益的是，使一些(iv)有机聚合物粘合剂化学交联，以改善功能组合物内聚性。此类(iv)有机聚合物粘合剂可以是至少部分可固化的或可交联的，并且高达100％的所有潜在可固化或交联位点可被固化。合适的(v)交联剂的种类和量将取决于(iv)有机聚合物粘合剂的选择和其与(v)交联剂的反应性、可利用的交联位点的数量、与其它功能组合物组分的相容性、以及制造约束(例如配制适用期)、施加手段和干燥速度。(v)交联剂的非排他性实例包括乙二醛、

TSI(Clariant)、

EPI(Clariant)、SEQUAREZ^TM 755(Omnova)、戊二醛硫酸氢钠络合物(Aldrich)、Sunrez 700M(Om nova)、Sunrez 700C(Omnova)、CR-5L(Esprix)、双乙烯基砜、双乙烯基砜甲基醚、己二酸二酰肼(adipoyl dihydrazide)、表氯醇聚酰胺树脂和脲醛树脂。在一种实施方案中，交联的(iv)有机聚合物粘合剂包括已经使用(v)表氯醇聚酰胺树脂化合物交联的水解的聚乙酸乙烯酯聚合物。

可以使用功能组合物制剂来制备功能组合物，该制剂还包括一种或更多种润湿表面活性剂或涂布助剂，以帮助功能组合物的涂布或沉积。如果使用已知的涂布程序进行施加以提供均匀的功能层，则可以使用以下任何表面活性材料(“表面活性剂”)：其将充分降低制剂的表面张力以防止边缘退缩(edge-withdrawal)、排斥性和其它涂层缺陷。例如，有用的涂布助剂(或润湿表面活性剂)包括但不限于烷氧基聚醚或烷基苯氧基聚醚和聚缩水甘油衍生物及其硫酸盐，例如可得自Olin Matheson Corporation的壬基苯氧基聚缩水甘油；辛基苯氧基聚环氧乙烷硫酸钠；有机硫酸酯盐和磺酸盐，例如十二烷基硫酸酯钠、十二烷基磺酸钠、双(2-乙基己基)磺基琥珀酸酯钠(Aerosol OT)；和烷基羧酸盐，例如癸酸钠。

如果要通过喷涂将功能组合物布置在不透明层上，则功能组合物中还可存在本领域作为铺展剂已知的表面活性剂，其能够实质性降低表面张力以帮助形成小滴。此类表面活性剂的实例是三硅氧烷，如

L-77和L-7608；以及炔属二醇，例如

104和

104A。

功能组合物可包括为其应用或布置的干燥组合物提供各种性质或特性的各种添加剂中的一种或更多种。例如，功能组合物可包括杀生物剂或抗微生物剂，其中存在本领域已知的用于该目的众多材料(包括银金属和银盐)；用以耗散电荷和静电的本领域已知的抗静电剂；改变泡沫不透明元件的外表面的“感觉”的触觉调节剂；提供哑光、乳白色或其它此类合意外观的视觉调节剂；和降低来自处理或溢出的污染的可能性的抗污剂。可以存在相同或不同类型的材料的组合。

可通过例如对不透明层(以及布置在其上的功能组合物)进行植绒来赋予泡沫不透明元件的外表面有吸引力的饰面(finish)。可通过静电或机械技术将植绒纤维(0.2mm且至多数毫米)布置在其上。

制备功能组合物和泡沫不透明元件的方法

使用以下所描述的必需操作(function)A)至G)来制备根据本发明的泡沫不透明元件，但是操作E)和F)的顺序可以颠倒。首先通过A)提供如上描述的可发泡水性组合物来进行该方法，所述组合物基本上由所描述的量的组分(a)至(e)组成，并且具有至少35％固体且至多并包括70％固体。

可将可发泡水性组合物B)曝气，以提供具有至少0.1g/cm³且至多并包括0.5g/cm³、或至少0.15g/cm³且至多并包括0.4g/cm³、或甚至至少0.15g/cm³且至多并包括0.27g/cm³的泡沫密度的泡沫水性组合物。可使用对于本领域技术人员而言将容易显而易见的合适的条件和设备来进行这种曝气程序，以便例如在发泡剂(作为以上描述的(c)添加剂表面活性剂存在)的存在下产生“泡沫”。例如，可通过以受控的方式机械引入空气或惰性气体(例如氮气或氩气)来进行曝气。可使用声处理或高速混合器(例如配备有cowles叶片的那些)，或用可商购的具有叉指针(interdigitated pin)的转子定子式混合器(例如Oakes混合器或Hobart混合器)，通过在压力下引入空气或通过利用混合器的搅打作用将大气空气吸入到可发泡水性组合物中来进行高剪切机械曝气。可按伴随适度实验以提供所需泡沫密度的方式使用合适的发泡设备。可有用的是，将可发泡水性组合物激冷或冷却至低于环境温度，以通过增加组合物粘度来增加稳定性，并防止其坍塌。可在B)曝气程序之前不久、之后不久或期间进行这种激冷操作。还可通过存在作为另一种(c)添加剂的稳泡剂来增强泡沫水性组合物的稳定性。

一旦已形成泡沫水性组合物，则可将其C)布置到合适的基材(以上描述)的第一相对侧上，所述基材例如为多孔织造基材，其还具有第二相对表面。可按不会不合意地减小泡沫水性组合物的泡沫密度(或泡沫结构)的任何合适的方式来进行该程序。例如，可使用任何合适的已知涂布设备(浮刀、料斗、刀片或间隙)和涂布程序，用水性发泡组合物涂布基材，所述涂布程序包括但不限于刮刀涂布、间隙涂布(例如“辊衬刀”和“台衬刀(knife overtable)”操作)、浮刀、狭缝模头式涂布、或滑动料斗涂布，在以相同操作将多个层施加到基材上时尤其如此。有用的层形成(涂布)手段描述于例如美国专利4,677,016(上文提及)中。

在许多实施方案中，可将泡沫水性组合物直接布置到基材的第一相对表面上(“直接”表示没有居间层或中间层)。

待施加的泡沫水性组合物的量应足以在基材的第一相对表面上提供干燥泡沫组合物或不透明层，其具有小于或等于10盎司(质量)/码²(或者小于或等于339.08g/m²)的干覆盖率、或至少1.5盎司(质量)/码²(或50.86g/m²)且至多并包括7盎司(质量)/码²(237.35g/m²)的干覆盖率。

一旦已在基材的第一相对表面上形成泡沫水性组合物，则可将其D)干燥，其中与所存在的(d)水性介质的量相关来定义“干燥”，如上文针对干燥的泡沫水性组合物或不透明层描述的。这时候可能存在(b)粘合剂材料的一些非故意固化，但是在干燥期间发生实质性固化通常是不合意的。可通过任何合适的手段来实现干燥，例如通过用暖空气或热空气、微波或IR辐照在足以干燥的温度和时间下(例如在低于160℃下)加热，以提供干燥泡沫组合物。

干燥之后，可将基材上的干燥泡沫组合物E)在基材上压碎或致密化，以及F)固化，按这种顺序或相反的顺序进行。因此，可按E)致密化(压碎)且然后F)固化或者按F)固化且然后E)致密化(压碎)进行这些操作。使用这种操作的组合形成不透明层，并且F)固化操作将(b)粘合剂材料大部分转化为(b’)基质材料(如果不是全部转化的话)。

E)致密化或压碎是使干燥泡沫组合物经受机械压力，以致密化并减小其厚度的处理。可按任何合适的方式来进行该处理，但是其通常通过向干燥泡沫组合物提供压力的处理来进行，例如，通过使具有干燥泡沫组合物的基材通过压缩压光操作、压制操作或压花操作、或其组合。例如，可在扁平板之间压制经涂布的基材或使其在压力下通过夹辊、或可使其通过压光辊和压花辊的组合，以减小干燥泡沫组合物的厚度并使其中的泡沫致密化。在此类操作期间可将干燥泡沫组合物的原始厚度减小至少20％。该处理可视为“致密化操作”，因为使干燥泡沫组合物在其被压制在一起时更致密。可通过已知技术(例如激光轮廓测定法)来测定干燥泡沫组合物在压碎(致密化)之前和之后的厚度。

可在任何合适的温度下，包括室温(例如20-25℃)且至多并包括90℃，或更可能在至少20℃且至多并包括80℃的温度下进行压碎或致密化处理。在适用于基材的构造(包括开松因子)的压区压力下进行压碎或致密化处理，以防止过度压碎以及随后损失不透明层的均匀的不透明度。取决于包括泡沫水性组合物配制和所使用的基材的类型在内的数种因素，可使用日常实验来确定有用的压碎压力。例如，有用的压碎压力可为至少15psi(103.4kPa)且至多并包括200psi(1379kPa)。

在E)致密化或压碎操作之前或之后，可通过热或辐射或(b)粘合剂材料和催化剂响应交联的其它条件进行F)固化b)粘合剂材料，以形成(b’)基质材料。在一些实施方案中，合适的官能化自交联胶乳组合物可用作(b)粘合剂材料。在该操作期间，可在合适的可固化聚合物链的反应性侧基之间发生固化或交联反应。如果所选择的(b)粘合剂材料本身不是热反应性的，则可向可发泡水性组合物中加入合适的催化剂和固化(交联)剂，以促进固化或交联。

如使用L&W刚度试验(下文描述)所测定的，所得泡沫不透明元件可展现至少0.15毫牛顿米(mN-m)的弯曲刚度(或“弯曲力”)。

在D)干燥操作之后的某个时间，根据本发明的方法包括G)将功能组合物(如上所描述的)作为功能组合物制剂布置在干燥泡沫组合物的上面或不透明层的上面，这取决于该操作的时机。在许多实施方案中，将功能组合物制剂直接布置在干燥泡沫组合物上或不透明层上。因此，可按以下I至VI的操作顺序中的任意种进行G)布置功能组合物，其中顺序II和V是特别有用的：

I.D)干燥、G)布置、E)压碎和F)固化；

II.D)干燥、E)压碎、G)布置和F)固化；

III.D)干燥、E)压碎、F)固化和G)布置；

IV.D)干燥、G)布置、F)固化和E)压碎；

V.D)干燥、F)固化、G)布置和E)压碎；以及

VI.D)干燥、F)固化、E)压碎和G)布置。

可使用许多合适的施加技术来将功能保护性组合物布置在干燥泡沫组合物上或不透明层上，所述技术例如均匀或非均匀喷涂、绕线棒涂布、旋转筛涂布、气刀涂布、凹版涂布、逆向辊涂布、狭缝涂布、间隙涂布、刮刀涂布、挤出料斗涂布、辊涂、滑动涂布、幕帘涂布、泡沫涂布、垫涂(pad coating)以及对于本领域技术人员而言将容易显而易见的其它技术。例如，可使用雕刻柔性辊或非柔性辊，在其中将水性功能组合物制剂(通常具有受控的粘度)沉积到柔性辊或非柔性辊上的“网纹辊涂布系统”中进行涂布。使用刮刀来计量来自表面的过量流体，在雕刻池中仅留下测量量的流体。然后网纹辊旋转，以接触接收来自该池的水性流体的不透明层的外表面。

可在干燥泡沫组合物或不透明层上面(或直接在干燥泡沫组合物或不透明层上)形成均匀涂层(功能组合物层)，或者可通过喷涂或其它技术进行不连续施加，以提供规则或不规则的图案。当以不连续方式布置时，功能组合物可作为孤立的不连续图案存在或聚结以在不透明层上形成均匀沉积。

在将功能组合物制剂施加至不透明元件之后，通常通过简单蒸发水(以及任何其它溶剂)来干燥功能组合物，可通过诸如对流加热(包括强制通风或红外加热)之类的已知技术来加速所述干燥，以提供根据本发明的泡沫不透明元件。涂布和干燥技术的进一步细节进一步详细描述于Research Disclosure第308119期，1989年12月，第1007-1008页和其中引用的文献中。还可在例如100-160℃的温度下干燥期间或之后进行经布置的功能组合物的固化。

在一些实施方案中，所得的经布置的功能组合物层可包含(i)无机或有机间隔颗粒和(iii)调色材料二者。

在其它实施方案中，经布置的功能组合物可包含(i)无机或有机间隔颗粒但不含(iii)调色材料，并且需要时，可存在(ii)固体润滑剂。

在G)布置(和干燥)程序以及任选的固化之后，有可能例如通过对泡沫不透明元件的外表面进行图案化压花或压光而在该外表面上提供压花设计，以产生具有高或低的不透明度和厚度的选定区域。可以从透射的任一侧看到所得的压花设计。

还有可能在G)布置程序、干燥和任选的固化之后，使用任何合适的印刷手段(例如喷墨印刷或柔版印刷)在泡沫不透明元件的第一外表面或第二外表面上印刷图像，从而形成文本、图画、符号或其组合的印刷图像。此类印刷图像可以是看得见的或者它们可以是肉眼看不见的(例如在印刷图像中使用荧光染料)。或者，可通过合适的手段，用无色层覆盖第一外表面或第二外表面，以提供所需的保护性饰面。在许多情况下，例如以这种方式在一个外表面上形成的图像不能从另一个外表面看见或识别。

可例如通过使用热(可升华)染料转移印刷工艺(使用热并且利用压力或不用压力)，由一种或更多种包含染料供体层的热供体元件在第一外表面或第二外表面上形成热印刷图像，所述染料供体层包含一种或更多种可染料升华印刷着色剂。例如，可使用一个或更多个热染料区块(patch)(具有或没有热无色(透明)区块)来获得热着色剂图像。此类方法的有用细节提供在共同未决且共同转让的美国申请公开2018/_______(Nair和Herrick)中。

本发明至少提供以下实施方案及其组合，但是如技术人员将从本公开的教导中意识到的，将其它的特征组合视为在本发明之内：

1.泡沫不透明元件，其包含：

具有第一相对表面和第二相对表面的基材；

布置在基材的第一相对表面上的不透明层；和

(i)(i)具有至少1μm且至多并包括100μm的众数粒度的无机或有机间隔颗粒，并且所述无机或有机间隔颗粒在至多并包括100psi(689.5kPa)的压力和至多并包括220℃的温度下耐熔体流动；

(i)无机或有机间隔颗粒和(iii)调色材料的组合；

其中不透明层包含：

(c)至少0.0001重量％且至多并包括50重量％的一种或更多种选自以下的添加剂：分散剂、发泡剂、稳泡剂、增塑剂、阻燃剂、荧光增白剂、增稠剂、杀生物剂、调色着色剂、金属颗粒和惰性无机或有机填料；

(d)少于5重量％的水；和

所有的量基于不透明层的总重量计。

2.实施方案1所述的泡沫不透明元件，其中功能组合物按至少0.1g/m²且至多并包括50g/m²的干覆盖率存在。

3.实施方案1或2所述的泡沫不透明元件，其中(i)无机或有机间隔颗粒按至少0.001g/m²且至多并包括30g/m²的覆盖率存在于功能组合物中。

4.实施方案1至3中任一项所述的泡沫不透明元件，其中存在(i)无机或有机间隔颗粒，并且所述(i)无机或有机间隔颗粒具有至少2μm且至多并包括30μm的众数粒度。

5.实施方案1至4中任一项所述的泡沫不透明元件，其中存在(i)无机或有机间隔颗粒，并且所述(i)无机或有机间隔颗粒包含天然或合成的二氧化硅；滑石；粘土；云母；尼龙；聚四氟乙烯、交联的苯乙烯聚合物或共聚物；交联的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物或共聚物；或这些材料中的两种或更多种的组合。

6.实施方案1至5中任一项所述的泡沫不透明元件，其中(i)无机或有机间隔颗粒存在于功能组合物中，但是(iii)调色材料不存在于功能组合物中。

7.实施方案1至6中任一项所述的泡沫不透明元件，其中(iii)调色材料的存在量足以为泡沫不透明元件提供相对于从中省略功能组合物的泡沫不透明元件至少3.5的ΔE2000值。

8.实施方案1至7中任一项所述的泡沫不透明元件，其中泡沫不透明元件具有大于80的L*值。

9.实施方案8所述的泡沫不透明元件，其中(iii)调色材料包含白色颜料，其为二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、或这些材料中的两种或更多种的组合。

10.实施方案1至9中任一项所述的泡沫不透明元件，其中(iii)调色材料包含青色颜料、品红色颜料、黄色颜料、红色颜料、绿色颜料、或蓝色颜料、或这些颜料中的两种或更多种的组合。

11.实施方案10所述的泡沫不透明元件，其中(iii)调色材料进一步包含白色颜料。

12.实施方案1至11中任一项所述的泡沫不透明元件，其中(iii)调色材料按至少0.01g/m²且至多并包括30g/m²的干覆盖率存在于功能组合物中。

13.实施方案1至12中任一项所述的泡沫不透明元件，其中功能组合物进一步包含碱金属盐、碱土金属盐、聚四氟乙烯颗粒、或这些材料中的两种或更多种的组合。

14.实施方案1至13中任一项所述的泡沫不透明元件，其中功能组合物进一步包含(ii)固体润滑剂，其与(i)无机或有机间隔颗粒不同。

15.实施方案14所述的泡沫不透明元件，其中(ii)固体润滑剂按至少0.01g/m²且至多并包括30g/m²的覆盖率存在于功能组合物中。

16.实施方案14或15所述的泡沫不透明元件，其中(ii)固体润滑剂是非液体蜡、脂肪酸的金属酯、石墨、基于硅酮的有机聚合物、含氟聚合物、或这些材料中的两种或更多种的组合。

17.实施方案1至16中任一项所述的泡沫不透明元件，其中功能组合物进一步包含(iv)有机聚合物粘合剂，其为聚乙烯醇、部分水解的聚乙酸乙烯酯、纤维素聚合物、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸类聚合物、丙烯酰胺聚合物、明胶或明胶衍生物、结冷胶、多糖、聚氨酯、聚酯离聚物、或这些材料中的两种或更多种的组合。

18.实施方案17所述的泡沫不透明元件，其中功能组合物进一步包含用于(iv)有机聚合物粘合剂的(v)交联剂。

19.实施方案1至18中任一项所述的泡沫不透明元件，其中功能组合物进一步包含杀生物剂、抗静电剂、触觉调节剂、视觉调节剂、抗污剂、涂布助剂、或这些材料中的两种或更多种的任何组合。

20.实施方案1至19中任一项所述的泡沫不透明元件，其包含至少0.5重量％且至多并包括20重量％的具有至少3μm且至多并包括20μm的众数粒度的(a)多孔颗粒，该量基于不透明层的总重量计。

21.实施方案1至20中任一项所述的泡沫不透明元件，基于不透明层的总重量计，其包含按至少0.002重量％且至多并包括1重量％的量存在的炭黑作为(e)不透明着色剂。

22.实施方案1至21中任一项所述的泡沫不透明元件，其中(a)多孔颗粒的连续聚合物相包含一种或更多种选自以下的纤维素聚合物：乙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、以及这些材料中的两种或更多种的组合。

23.实施方案1至22中任一项所述的泡沫不透明元件，其中(b’)基质材料得白具有等于或低于-10℃的玻璃化转变温度的(b)粘合剂材料。

24.实施方案1至23中任一项所述的泡沫不透明元件，进一步在其外表面上包含印刷图像。

25.实施方案24所述的泡沫不透明元件，其中印刷图像得自一种或更多种染料升华热转移着色剂。

26.实施方案1至25中任一项所述的泡沫不透明元件，其中基材是织造纺织品，其包含聚酯或涂布热塑性聚合物的玻璃纤维。

27.实施方案1至26中任一项所述的泡沫不透明元件，其中功能组合物直接布置在不透明层上。

28.提供实施方案1至27中任一项所述的泡沫不透明元件的方法，该方法基本上由以下步骤组成：

(d)水；

所有的量基于可发泡水性组合物的总重量计；

E)致密化干燥泡沫组合物；

其中在D)干燥之后的任何时间，该方法进一步包括：

29.实施方案28所述的方法，其中将经布置的功能组合物固化。

30.实施方案28或29所述的方法，其包括G)使用喷涂、间隙涂布、辊涂或利用雕刻辊的涂布来布置功能组合物。

31.实施方案28至30中任一项所述的方法，其在E)致密化和F)固化之间包括G)布置功能组合物。

32.实施方案28至31中任一项所述的方法，其在G)布置功能组合物之后进一步包括在泡沫不透明元件的外表面上印刷图像。

33.实施方案32所述的方法，其包括使用一种或更多种染料升华热转移着色剂和染料升华热转移工艺来印刷图像。

34.实施方案28至33中任一项所述的方法，其包括G)将功能组合物直接布置在不透明层上。

提供以下实施例来例示本发明的实践，并且所述实施例并不意味着以任何方式进行限制。实施例中使用以下材料。

以下实施例中使用的材料：

以下实施例中使用的连续聚合物相聚合物是EASTMAN^TM Cellulose AcetateButyrate 381-0.5(CAB)，其为纤维素酯，T_g为130℃(获得自Chem Point)。

含有胶体二氧化硅的

1060获得自Nalco Chemical Company，为50重量％水分散体形式。

使用已知的程序和原料来制备聚(甲氨基乙醇己二酸酯)(AMAE共稳定剂)。

羧甲基纤维素(CMC，250,000kDa)以AQUALON^TM 9M31F获得自Ashland Aqualon。

使用美国专利5,429,826(Nair等人)中描述的程序来制备聚环氧乙烷与聚己内酯的两亲嵌段共聚物(PEO-b-PCL)5K-20K，其中第一个数字是亲水嵌段链段PEO的分子量，且第二个数字是亲脂嵌段链段PCL的分子量。

15-S-7：C12-C14仲醇表面活性剂，具有12.4的HLB值，获得自DowChemical Corporation。

荧光增白剂

OB CO获得自BASF Corporation。

聚乙烯醇(PVA)：88％水解，(SELVOL^TM Polyvinyl Alcohol 203)获得自SekisuiChemical Company。

L-77为三硅氧烷表面活性剂，获得自Momentive。

硬脂酸钙的50重量％水分散体，用作(ii)固体润滑剂，获得自American eChem。

52：4微米PTFE颗粒的50重量％水分散体，获得自ShamrockIndustries。

2001 EXD NAT 1：尺寸为10微米的尼龙颗粒，获得自Arkema Inc.。

LANCO 1799：微粉化聚四氟乙烯(PTFE)，获得自Lubrizol。

POLYCUP^TM 172是用于PVA的PAE树脂交联剂，且获得自Solenis。

苯乙烯-co-二乙烯基苯共聚物(“SD哑光”)：6μm哑光珠，用作(i)有机间隔颗粒，并且使用已知的合适的烯键式不饱和可聚合单体和已知的聚合程序在内部制备。

2310二氧化钛(TiO₂)，用作(iii)调色材料，且获得自KronosInternational。

3000：聚合物分散剂，获得自McTron Technologies，并且用作分散助剂，用于在将TiO₂引入功能组合物制剂之前，将TiO₂分散于水中。

炭黑(K)用作(e)不透明着色剂，呈水分散体形式，可按获得自Cabot Corporation的Black Pearls 880形式得到。

绿色调色材料(PG)用作(iii)调色材料，呈颜料混合物形式，含有21重量％获得自Clariant的颜料黄74和79重量％获得自BASF的

D 8730颜料。

022：基于硅酮的消泡剂，获得自BYK-Chemie USA。

43000：聚丙烯酸酯聚合物分散剂，获得自Lubrizol Corp.。

聚合物分散剂P1：得自进料重量比为37∶30∶33的甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸硬脂酯和甲基丙烯酸的共聚物，并具有8,700的重均分子量，使用已知程序在内部制备。其用作用于绿色调色材料PG的分散剂。

以下实施例中使用的多孔基材由聚酯构成，具有约80-110g/m²的重量。

可发泡水性组合物(CF帷帘化合物)制备自包含以下组分的制剂：作为由其获得(b’)基质材料的(b)粘合剂材料的自交联共聚物、(c)添加剂二氧化钛、粘土填料、阻燃剂和用于泡沫产生和稳定的表面活性剂，该自交联共聚物使用已知程序得自丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和N-羟甲基丙烯酰胺，并具有大约-25℃的玻璃化转变温度(T_g)。

测量：

使用可获得自Malvern Panalytical的Sysmex FPIA-3000流式颗粒图像分析仪来测量(a)多孔颗粒的众数粒度。使用光散射来测定分散的颜料的粒度。

使用已知的压汞孔隙率测定法的修改版本来测量(a)多孔颗粒的孔隙率。

通过使用由光纤氙光源、计算机控制的转换平台(translational stage)和光学光度计构成的定制设备测量实施例中的各泡沫不透明元件的光密度(OD)来评价其在透射光中的挡光能力。将光纤定位于织物表面上方10mm处。将光检测器放置于在光纤正下方的各样品元件的另一侧上，以便对通过样品元件的光的量进行定量。通过比较穿过元件样品的光与不存在元件样品时到达检测器的光来计算各元件样品的光密度(OD)。

通过首先使用配备有积分球和脉冲氙光源以及针对标准D65光源的适当滤光器的Hunter Labs UltraScan XE比色计来测量400-700nm波长范围内的光谱反射率来确定各元件样品的光反射率(或亮度)。使用光阱和标准白色瓷片来固定0至100％的反射率范围。还测定了各干燥不透明层的X、Y和Z三刺激值，并将其与CIELab色空间结合使用，以计算各不透明层的亮度(L*)、红-绿特性(a*)和黄-蓝特性(b*)的具体值。Y三刺激值用作各样品的光反射率或“亮度”(L*)的量度。

使用http://www.brucelindbloom.com/的在线计算器(其采用2000 CIEΔE公式)，通过输入由以上方法计算的L*、a*和b*值来计算本文中报道的ΔE值。

外观和触觉：

对元件的功能组合物侧就外观和触觉进行主观评价。

热回弹性：

为评价功能组合物在热升华染料转移印刷过程中的性能，将各泡沫不透明元件置于加热块(425°F或218℃)与环境温度下的Kapton带之间，在3psi(20.7kPa)的压力下保持32秒。使泡沫不透明元件的织物基材侧与加热块接触，同时使功能组合物和不透明层与Kapton带接触。释放压力之后，对各泡沫不透明元件评价其从Kapton带释放的容易性、不透明层侧在释放之后的外观，以及是否存在任何材料转移至Kapton带。特别关注功能组合物在释放之后的光泽，因为所得的泡沫不透明元件的有光泽外观是不合意的。

耐粘连性：

还通过以下方式来评价不透明层和功能组合物对于粘连的倾向性：将泡沫不透明元件在不透明层侧上面对面折叠，并在1kg负荷下将其保持在40℃和50％相对湿度下的烘箱中22小时，其后将两个折叠的半边分离。评价功能组合物在该分离之后的质量和可见外观。

多孔颗粒和功能组合物的颜料分散体的制备：

通过将如下表I中描述的干燥颜料、分散剂与水性介质在合适的研磨容器中合并来制备两种颜料着色剂分散体[包括(e)不透明着色剂和(c)调色着色剂]。通过使用陶瓷介质研磨各颜料来减小其粒度，直到所有的颜料颗粒减小到如通过光学显微镜所测定的低于1μm的直径。在相同的水性介质中进一步稀释着色剂分散体，用以并入(a)多孔颗粒中或泡沫水性组合物中。如以下在表I中所显示的，着色剂分散体在颜料着色剂、分散剂的类型以及分散剂相对于颜料的水平方面变化，在表I中通过各自的有色颜料(K、PG和TiO₂)来鉴别着色剂分散体。

表I着色剂分散体

(a)多孔颗粒PP的制备：

用于制备泡沫不透明元件的(a)多孔颗粒PP含有在连续CAB聚合物相中的1重量％荧光增白剂(下文鉴定)和在离散孔中的0.8重量％不透明着色剂(K)。

通过将5克CMC溶解于240.5克蒸馏水中，并将其添加到含有18.6重量％炭黑的4.3克D-K分散体中来组成水相。使用均质器将该水相分散于831.8克油相中，该油相含有在乙酸乙酯中的97.7克CAB、2克PEO-b-PCL和1克荧光增白剂

OB CO。使用SilversonL4R均质器，以1200RPM将所得油包水乳液的975克等分试样在1625克200毫摩尔pH 4乙酸盐缓冲液中分散两分钟，该乙酸盐缓冲液含有39克

1060胶体二氧化硅和9.75克AMAE共稳定剂，然后以1000psi(70.4kgf/cm²)在孔流均质器(orifice homogenizer)中进行均质化，以形成水包油包水双重乳液。在用等重量的水稀释该水包油包水乳液以后，在40℃下减压去除乙酸乙酯。将所得的固化多孔颗粒PP的悬浮液过滤，并用水洗涤分离的多孔颗粒PP数次，然后用0.05重量％的

15-S-7表面活性剂的溶液进行冲洗。然后将分离的多孔颗粒PP风干。它们具有5.4μm的众数粒度和46体积％的孔隙率。通常，根据该程序制备的多孔颗粒PP中所含的离散孔具有150nm且至多并包括1,500nm的平均直径。最终粉末的水分含量为56％。

可发泡水性组合物、泡沫水性组合物和泡沫不透明元件A1的制备：

通过将191克多孔颗粒PP与1209克CF帷帘化合物合并来制备含有多孔颗粒PP的可发泡水性组合物。通过使用直径为50mm的Cowles叶片以1200转/分钟在环境温度下搅拌30-60分钟来将多孔颗粒PP分散到混合物中。使用Oakes 2M实验室混合器(型号2MBT1A)，在压力下使用所得的可发泡水性组合物来制备泡沫水性组合物。使用涂布刀将具有0.18g/cm³至0.25g/cm³的泡沫密度的各所得泡沫水性组合物涂布到上文描述的多孔基材的(“第一相对”)表面上，在85℃至145℃的温度下干燥直到水分含量小于2重量％，并在压力下在硬质辊之间在多孔基材上进行压碎(“致密化”)。在160℃下将干燥并压碎的不透明组合物进一步固化2分钟，以使(b)粘合剂材料交联并形成所得的(b’)基质材料。所得的泡沫不透明元件A1用来产生使用根据本发明的功能组合物的元件样品。针对168g/m²的干燥不透明层重量，该泡沫不透明元件展现5.4的光密度(OD)。

功能组合物制剂的制备：

通过在80℃下将呈干燥形式的PVA与水混合来制备20％PVA溶液作为(iv)有机聚合物粘合剂。将所得的PVA溶液、(i)无机或有机间隔颗粒、D-W白色着色剂分散体和绿色分散体D-G[当各自作为(iii)调色材料使用时]与所需量的水合并，以获得含有本发明中使用的功能组分的1重量％PVA溶液。所有功能组合物制剂含有0.1重量％的

L-77表面活性剂。对于其中提及的一些变体，按PVA溶液的2重量％使用POLYCUP^TM 172作为(v)交联剂。

形成功能组合物：

将泡沫不透明元件A1切割成4英寸(10.2cm)x2英寸(5.08cm)矩形元件样品，并且将各元件样品称重，以确定“原始”重量，然后垂直安装到硬质表面上。然后使用雾化喷漆器将功能组合物制剂喷涂到元件样品的不透明层上，以提供变化的干覆盖率(干燥时)。在85℃下将如此布置的各功能组合物干燥30分钟，其后将各元件样品称重，并将其重量与“原始”重量进行比较，以确定经布置的功能组合物的干覆盖率。然后使各元件样品在160℃下在烘箱中受热5分钟，以使功能组合物中的PVA交联，得到多个根据本发明的泡沫不透明元件，其具有布置在不透明层上的功能组合物。

功能组合物中不含(iii)调色材料的泡沫不透明元件的结果

下表II显示了以上描述的泡沫不透明元件的元件样品的各种评价，其中功能组合物不含(iii)调色材料。

基于表II中呈现的结果，当不存在功能组合物时(对照1)，不透明层没有经受住用于热染料升华印刷的热接触表面，并且它没有在热印刷机中良好运送。在功能组合物中仅包含粘合剂(PVA)的对照2减少了归因于粘连的粘着，但是在高温下，它展现出难以从Kapton膜释放。另外，在释放之后，表面显现有光泽，这是不合意的特征。具有PVA和交联剂的对照3展现出的从Kapton带释放的问题较少，但是展现出释放表面的不合意的有光泽外观。含有硬脂酸钙(具有小于1μm的粒度)的功能组合物(对照4)也展现出与Kapton的些许粘附以及剥落之后的些许残留，但是仍存在不合意的光泽。硬脂酸钙是合适的根据本发明的(ii)固体润滑剂；但是它由于粒度小而不是(i)无机或有机间隔颗粒。含有根据本发明的(i)无机或有机间隔颗粒的实施方案(发明1至4)展现出与Kapton的较少粘附并且在分离之后残留较少。根据本发明的(i)无机或有机间隔颗粒的存在也帮助降低由Kapton膜引起的表面光泽。表面光泽就具有织物基材的泡沫不透明元件的外观和感觉而言是不合意的。关于粘连，不含功能组合物的泡沫不透明元件(对照1)展现出粘着，这需要力来使表面分离。根据本发明的泡沫不透明元件(发明1-4)容易剥开。

功能组合物中含有(iii)调色材料的泡沫不透明元件的结果

将数种含有(iii)调色材料(TiO₂或着色剂分散体D-G)的功能组合物变体布置在泡沫不透明元件A1的矩形样品上。所有实施方案(除了对照5)包含1重量％PVA和0.1重量％水平的

L-77表面活性剂的溶液。POLYCUP^TM 172交联剂以PVA的2重量％存在于发明7中使用的功能组合物中。所有这些功能组合物组分的变体含有(iii)调色材料，以及(i)无机或有机间隔颗粒和(ii)固体润滑剂(硬脂酸钙)中的任一者或两者。

下表III显示了针对这些实施方案获得的各种评价。

表III中展现的结果显示，(iii)调色材料与(i)无机或有机间隔颗粒的组合提供了即使在高温下在热升华染料印刷过程期间也不将材料粘着或转移到Kapton膜上的泡沫不透明元件。粘连结果显示，缺乏功能组合物的泡沫不透明元件(对照5)展现出粘连，并且难以剥开，然而根据本发明的泡沫不透明元件(发明5-10)容易剥开。

(iii)调色材料的存在提供了某些样品相对于从中省略了功能组合物的对照5发生变化的可见外观(如由L*a*b*值上的变化所证实的)。尤其，发明5-9相对于对照5的ΔE2000值暗示了经调色的功能组合物能够改变元件的颜色超出3.5单位的最小ΔE 2000值。在其中(iii)调色材料是少量的绿色着色剂分散体D-G的情况中(发明9)，存在着a*值的5倍偏移以及ΔE 2000值大于3.5的偏移，这暗示了色偏移明确为绿色。当组合使用绿色着色剂分散体D-G和TiO₂时(发明8)，还观察到伴随发生L*值的偏移。

除了具有功能组合物的泡沫不透明元件的颜色上的偏移之外，该泡沫不透明元件在模拟的染料升华热转移印刷条件下的性能也显示，(i)无机或有机间隔颗粒的存在能够防止元件的涂布侧在保持与加热的表面和Kapton膜接触时具有光泽。另外，功能组合物还防止不透明层侧在粘连评价期间退化。尤其，包含大于1μm的(i)无机或有机间隔颗粒的功能组合物在模拟的染料升华热转移和粘连评价下表现良好。

利用功能组合物中的(i)无机或有机间隔颗粒与(iii)调色材料的组合，可以控制泡沫不透明元件的释放性质、粘连性质和总体外观。(iii)调色材料与(i)无机或有机间隔颗粒或(ii)固体润滑剂的组合提供了所需的视觉效果。

Claims

1.泡沫不透明元件，其包含：

具有第一相对表面和第二相对表面的基材；

布置在所述基材的所述第一相对表面上的不透明层；和

布置在所述不透明层上面的功能组合物，所述功能组合物包含以下中的任意者：

(ii)具有至少1 µm且至多并包括100 µm的众数粒度的无机或有机间隔颗粒，并且所述无机或有机间隔颗粒在至多并包括100 psi(689.5 kPa)的压力和至多并包括220°C的温度下耐熔体流动；

(iii)包含一种或更多种颜料、一种或更多种染料、或其组合的调色材料，所述(iii)调色材料与所述(i)无机或有机间隔颗粒不同；或

所述(i)无机或有机间隔颗粒和所述(iii)调色材料的组合；

其中所述不透明层包含：

(a)至少0.1重量%且至多并包括40重量%的多孔颗粒，各多孔颗粒包含连续聚合物相和分散于所述连续聚合物相内的离散孔，所述多孔颗粒具有至少2 µm且至多并包括50 µm的众数粒度；

(b’)至少10重量%且至多并包括80重量%的基质材料，其得自具有低于25°C的玻璃化转变温度(T_g)的(b)粘合剂材料；

(c)至少0.0001重量%且至多并包括50重量%的一种或更多种选自以下的添加剂：分散剂、发泡剂、稳泡剂、增塑剂、阻燃剂、荧光增白剂、增稠剂、杀生物剂、调色着色剂、金属颗粒和惰性无机或有机填料；

(d)少于5重量%的水；和

(e)至少0.002重量%的不透明着色剂，其与所有的所述一种或更多种(c)添加剂不同，并且与所述(iii)调色材料不同，所述不透明着色剂吸收具有至少380 nm且至多并包括800nm的波长的电磁辐射，

所有的量基于所述不透明层的总重量计。

2. 权利要求1所述的泡沫不透明元件，其中所述功能组合物按至少0.1 g/m²且至多并包括50 g/m²的干覆盖率存在。

3. 权利要求1或2所述的泡沫不透明元件，其中所述(i)无机或有机间隔颗粒按至少0.001 g/m²且至多并包括30 g/m²的覆盖率存在于所述功能组合物中。

4. 权利要求1至3中任一项所述的泡沫不透明元件，其中存在所述(i)无机或有机间隔颗粒，并且所述(i)无机或有机间隔颗粒具有至少2 µm且至多并包括30 µm的众数粒度。

5.权利要求1至4中任一项所述的泡沫不透明元件，其中存在所述(i)无机或有机间隔颗粒，并且所述(i)无机或有机间隔颗粒包含天然或合成的二氧化硅；滑石；粘土；云母；尼龙；聚四氟乙烯、交联的苯乙烯聚合物或共聚物；交联的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物或共聚物；或这些材料中的两种或更多种的组合。

6.权利要求1至5中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述(i)无机或有机间隔颗粒存在于所述功能组合物中，但是所述(iii)调色材料不存在于所述功能组合物中。

7. 权利要求1至6中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述(iii)调色材料的存在量足以为所述泡沫不透明元件提供相对于从中省略所述功能组合物的泡沫不透明元件至少3.5的ΔE 2000值。

8.权利要求1至7中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述泡沫不透明元件具有大于80的L*值。

9.权利要求8所述的泡沫不透明元件，其中所述(iii)调色材料包含白色颜料，其为二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、或这些材料中的两种或更多种的组合。

10.权利要求1至9中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述(iii)调色材料包含青色颜料、品红色颜料、黄色颜料、红色颜料、绿色颜料、或蓝色颜料、或这些颜料中的两种或更多种的组合。

11.权利要求10所述的泡沫不透明元件，其中所述(iii)调色材料进一步包含白色颜料。

12. 权利要求1至11中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述(iii)调色材料按至少0.01 g/m²且至多并包括30 g/m²的干覆盖率存在于所述功能组合物中。

13.权利要求1至12中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述功能组合物进一步包含碱金属盐、碱土金属盐、聚四氟乙烯颗粒、或这些材料中的两种或更多种的组合。

14.权利要求1至13中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述功能组合物进一步包含(ii)固体润滑剂，其与所述(i)无机或有机间隔颗粒不同。

15. 权利要求14所述的泡沫不透明元件，其中所述(ii)固体润滑剂按至少0.01 g/m²且至多并包括30 g/m²的覆盖率存在于所述功能组合物中。

16.权利要求14或15所述的泡沫不透明元件，其中所述(ii)固体润滑剂是非液体蜡、脂肪酸的金属酯、石墨、基于硅酮的有机聚合物、含氟聚合物、或这些材料中的两种或更多种的组合。

17.权利要求1至16中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述功能组合物进一步包含(iv)有机聚合物粘合剂，其为聚乙烯醇、部分水解的聚乙酸乙烯酯、纤维素聚合物、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸类聚合物、丙烯酰胺聚合物、明胶或明胶衍生物、结冷胶、多糖、聚氨酯、聚酯离聚物、或这些材料中的两种或更多种的组合。

18.权利要求17所述的泡沫不透明元件，其中所述功能组合物进一步包含用于所述(iv)有机聚合物粘合剂的(v)交联剂。

19.权利要求1至18中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述功能组合物进一步包含杀生物剂、抗静电剂、触觉调节剂、视觉调节剂、抗污剂、涂布助剂、或这些材料中的两种或更多种的任何组合。

20. 权利要求1至19中任一项所述的泡沫不透明元件，其包含至少0.5重量%且至多并包括20重量%的具有至少3 µm且至多并包括20 µm的众数粒度的所述(a)多孔颗粒，所述量基于所述不透明层的总重量计。

21.权利要求1至20中任一项所述的泡沫不透明元件，基于所述不透明层的总重量计，其包含按至少0.002重量%且至多并包括1重量%的量存在的炭黑作为所述(e)不透明着色剂。

22.权利要求1至21中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述(a)多孔颗粒的所述连续聚合物相包含一种或更多种选自以下的纤维素聚合物：乙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、以及这些材料中的两种或更多种的组合。

23.权利要求1至22中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述(b’)基质材料得自具有等于或低于-10°C的玻璃化转变温度的(b)粘合剂材料。

24.权利要求1至23中任一项所述的泡沫不透明元件，进一步在其外表面上包含印刷图像。

25.权利要求24所述的泡沫不透明元件，其中所述印刷图像得自一种或更多种染料升华热转移着色剂。

26.权利要求1至25中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述基材是织造纺织品，其包含聚酯或涂布热塑性聚合物的玻璃纤维。

27.权利要求1至26中任一项所述的泡沫不透明元件，其中所述功能组合物直接布置在所述不透明层上。

28.提供权利要求1至27中任一项所述的泡沫不透明元件的方法，所述方法基本上由以下步骤组成：

A)提供可发泡水性组合物，其具有至少35%固体且至多并包括70%固体，并且基本上由以下物质组成：

(a)至少0.05重量%且至多并包括15重量%的多孔颗粒，各多孔颗粒包含连续聚合物相和分散于所述连续聚合物相内的离散孔，所述多孔颗粒具有至少2 µm且至多并包括50 µm的众数粒度；

(b)至少20重量%且至多并包括70重量%的粘合剂材料，其具有低于25°C的玻璃化转变温度(T_g)；

(c)至少0.0001重量%且至多并包括30重量%的包括表面活性剂的一种或更多种添加剂；

(d)水；

(e)至少0.001重量%的不透明着色剂，其与所有的所述一种或更多种(c)添加剂不同，所述不透明着色剂吸收具有至少380 nm且至多并包括800 nm的波长的电磁辐射，

所有的量基于所述可发泡水性组合物的总重量计；

B)将所述可发泡水性组合物曝气，以提供泡沫水性组合物，其具有至少0.1 g/cm³且至多并包括0.5 g/cm³的泡沫密度；

C)将所述泡沫水性组合物布置到基材的第一相对表面上，所述基材还具有第二相对表面；

D)干燥所述泡沫水性组合物而不发生所述粘合剂材料的实质性固化，以在所述第一相对表面上提供干燥泡沫组合物；

E)致密化所述干燥泡沫组合物；

F)固化所述干燥泡沫组合物，以将所述(b)粘合剂材料转化为(b’)基质材料，

其中在D)干燥之后的任何时间，所述方法进一步包括：

G)将功能组合物布置到所述干燥泡沫组合物上或所述不透明层上，并干燥经布置的功能组合物，

所述功能组合物包含以下中的任一者或两者：(i)无机或有机间隔颗粒，其具有至少1µm且至多并包括100 µm的众数粒度，且所述无机或有机间隔颗粒在至多并包括100 psi(689.5 kPa)的压力和至多并包括220°C的温度下耐熔体流动；和(iii)调色材料，其包含一种或更多种颜料、一种或更多种染料、或其组合，其中所述(i)无机或有机间隔颗粒与所述(iii)调色材料是不同的材料。

29.权利要求28所述的方法，其中将所述经布置的功能组合物固化。

30.权利要求28或29所述的方法，其包括G)使用喷涂、间隙涂布、辊涂或利用雕刻辊的涂布来布置所述功能组合物。

31.权利要求28至30中任一项所述的方法，其在E)致密化和F)固化之间包括G)布置所述功能组合物。

32.权利要求28至31中任一项所述的方法，其在G)布置所述功能组合物之后进一步包括在所述泡沫不透明元件的外表面上印刷图像。

33.权利要求32所述的方法，其包括使用一种或更多种染料升华热转移着色剂和染料升华热转移工艺来印刷所述图像。

34.权利要求28至33中任一项所述的方法，其包括G)将所述功能组合物直接布置在所述不透明层上。