[发明专利]泡沫含水组合物

说明书

发明领域

本发明涉及泡沫含水组合物，所述组合物包含多孔聚合物颗粒、粘合剂材料、水、不透明着色剂和各种添加剂，并具有至少0.1g/cm³至0.5g/cm²的泡沫密度。本发明还涉及由该组合物形成的泡沫不透明元件，并涉及制造其的方法，所述方法包括将可发泡含水组合物曝气、将其施加于多孔基材、干燥以及使多孔基材上的泡沫致密化。

发明背景

一般来说，当光撞击表面时，其中一些可能被反射，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(blackout)”或挡光材料通常是指基本上不透光(例如可见辐射和UV辐射)的制品中的涂层。因此，当诸如遮光帘之类的遮光材料悬挂在窗户上方时，其通常基本上阻挡所有外部光通过该窗户进入房间。遮光材料适合作为窗帘用于家用、用于在医院和疗养院的机构用途，以及用于商业机构，如旅馆、电影院和飞机窗户，其中阻挡光的选择可能是合意的。

挡光制品如遮光帘可以由涂布有几层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，还希望这些窗帘具有面向其中活动需要照明的环境的浅色(色调)，以使实施该活动所需的人工照明量最小化。一个实例是遮光材料的功能是将两个活动区域分开，其中一个区域或两个区域可以同时被人工地照亮。更经常地，遮光帘的功能是阻止阳光通过建筑物窗户进入房间。背面的颜色(色调)与建筑物的外部装饰相匹配也可是合意的。

浅色遮光帘可以通过用含有光散射颜料如二氧化钛或粘土的浅色泡沫涂布织物来制造。然而，将需要非常厚的泡沫涂层来产生遮光帘，只有使用这些颜料才能在黑暗的房间内通过该遮光帘看不见太阳。一种用于减少此类遮光材料的重量的方法是在两个光散射层之间夹入吸光的泡沫炭黑层。

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包含深色颜料(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，此类材料需要三次分开的涂布操作，这降低了制造生产率并增加单位成本。其次，吸光层中的炭黑通过缝纫或通过例如在洗烫过程中白色反射涂层的表面损伤可暴露于环境中，并且受损区域将显示炭黑不透明剂，这是非常令人反感的。另外，材料中的针脚可从吸光层产生逃逸的碳，其可以遍布于较大的区域，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造的多孔聚合物颗粒，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 Limited Coalescence, ELC)方法用于控制粒度和分布，同时并入水胶体以稳定在多孔颗粒中提供孔的多重乳液的内乳液。

美国专利公布2015/0234098(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多孔或非多孔底层。尽管这些制品具有众多优点并且代表了本领域的重要进步，但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)”、面向观察者的表面的浅色而不损失反射率，和吸光性质；以及可洗烫性，同时通过针脚显示的深色不透明剂被最小化。

发明内容

本发明提供一种本领域的改善，其提供一种泡沫含水组合物，包含：

(a)至少0.05重量％且至多并包括20重量％的多孔颗粒，每个多孔颗粒包含连续聚合物相和分散在连续聚合物相内的第一组离散孔，所述多孔颗粒具有至少2μm且至多并包括50μm的众数粒度；

(b)至少20重量％的粘合剂材料；

(c)至少0.1重量％且至多并包括30重量％的一种或更多种选自分散剂、增塑剂、增稠剂、无机或有机颜料和染料、阻燃剂、杀生物剂、杀真菌剂、荧光增白剂、调色着色剂(tinting colorant)、金属薄片和无机或有机填料的添加剂；

(d)水；和

(e)至少0.001重量％的不同于所有的(c)的一种或更多种添加剂的不透明着色剂，所述不透明着色剂吸收预定的电磁辐射，