CN118019812A - 用于雷达透射的涂层系统、膜和制品，其制造和使用方法 - Google Patents

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Abstract

提供了具有金属光泽的涂层系统、膜和制品及其制造和使用方法。所述涂层系统包括第一层和设置在所述第一层的至少一部分上的第二层。所述第一层包括第一成膜树脂和第一颜料。所述第一层的CIELAB L*值不大于10。所述第二层包括与所述第一成膜树脂相同或不同的第二成膜树脂和片状颜料。所述第二层的对比度不大于0.80。所述涂层系统的随角异色指数为19或更大，例如20或更大、21或更大、22或更大、23或更大、24或更大、25或更大、或26或更大。

Description

用于雷达透射的涂层系统、膜和制品，其制造和使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年10月28日提交的美国临时申请第63/272,784号的优先权，其名称为“用于雷达透射的涂层系统、膜和制品，其制造和使用方法(COATING SYSTEMS,FILMS,AND ARTICLES FOR RADAR TRANSMISSION,METHODS OF MANUFACTURE AND USE THEREOF)”，其全部内容特此通过全文引用并入。
技术领域
提供用于雷达透射的涂层系统、膜和制品及其制造和使用方法。
背景技术
雷达的使用在包括如适应巡航控制(ACC)、自动制动等的具有高级驾驶员辅助系统(ADAS)的客车的现代运输中变得无处不在。随着自动驾驶技术的进一步发展，雷达的使用可能会增加。金属颜料(如铝薄片)通常用于涂层中以获得某些所需的外观特性，如光泽、闪光和/或金属色。然而，雷达信号可能会因使用金属颜料而遭受损失，从而影响雷达性能。
发明内容
本公开涉及一种涂层系统，其包括第一层和设置在所述第一层的至少一部分上的第二层。所述第一层包括第一成膜树脂和第一颜料。如通过积分球分光光度计在采用D65光源、10°观察者和排除镜面反射光(SCE)的情况下测量的，所述第一层的CIELAB L*值不大于10，例如，不大于8、不大于6、不大于5、不大于3或不大于2。所述第二层包括与所述第一成膜树脂相同或不同的第二成膜树脂和片状颜料。如使用积分球分光光度计在采用D65光源、10°观察者和包含镜面反射光的情况下测量的，所述第二层的对比度不大于0.80，例如，不大于0.70、不大于0.60、不大于0.50、不大于0.40或不大于0.38。如根据以下等式使用多角度分光光度计在采用D65光源和10°观察者的情况下测量的，所述涂层系统的随角异色指数为19或更大，例如，20或更大、21或更大、22或更大、23或更大、24或更大、25或更大、或26或更大：
随角异色指数＝2.69(L15-L110)1.11/(L45)0.86
其中：
L15是在15°的非镜面角度下测量的CIE L*值；
L45是在45°的非镜面角度下测量的CIE L*值；并且
L110是在110°的非镜面角度下测量的CIE L*值。
可以理解的是，本公开不限于本发明内容中总结的实例。本文描述和例示了各种其它方面。
具体实施方式
本公开涉及用于雷达透射的涂层系统、膜和制品，其具有所需的外观特性，例如光泽、闪光、随角异色指数和/或金属色。金属颜料(例如铝薄片)通常在涂料中用作效果颜料，以获得所需的光泽、闪光、随角异色指数和/或金属色。然而，在涂层中使用金属效果颜料会使涂层的雷达透射率遭受损失。此外，去除金属颜料可以增加涂层的雷达透射率，但代价是失去所需的光泽、闪光、随角异色指数和/或金属色。因此，本公开提供了一种涂层组合物，该涂层组合物可以通过包括颜料的涂层获得所需的光泽、闪光、随角异色指数和/或金属色，并且雷达透射损失最小(如果有的话)。根据本公开的涂层组合物包括第一层和第二层。第一层包括成膜树脂、第一颜料和不大于10的CIELAB L*值，如通过积分球分光光度计在采用D65光源、10°观察者和SCE的情况下测量的。第二层包括成膜树脂、片状颜料和不大于0.80的对比度。该涂层系统的随角异色指数为19或更大。
可以在各种角度测量和量化涂层的亮度值，并使用这里讨论的国际照明委员会(CIE)L*值使用涂层系统、膜和/或制品的CIELAB L*值进行报告。CIE L*a*b*(CIELAB)颜色值可以使用多角度分光光度计测量，例如来自Altana的BYKmac I，测量角度为相对于镜面方向的15°、25°、45°、75°和/或110°，采用D65光源和10°观察者。如本文所用，L15是指在15°的测量角度下的L*亮度值，L25是指在25°的测量角度下的L*亮度值，L45是指在45°的测量角度下的L*亮度值，L75是指在75°的测量角度下的L*亮度值，并且L110是指在110°的测量角度下的L*亮度值。如本文所用，近镜面亮度测试使用L15值来量化涂层的亮度值，其可以使用多角度分光光度计(例如来自Altana的BYKmac I)在相对于镜面方向15°的测量角度下采用D65光源和10°观察者来测量。
在其它情况下，可以使用积分球分光光度计测量和量化涂层的亮度值，例如X-rite CI7800，采用D65光源和10°观察者，包含镜面反射光(SCI)或排除镜面反射光(SCE)。
根据本公开的涂层组合物包括第一层和第二层。第一层包括成膜树脂、第一颜料和不大于10的CIELAB L*值，如通过积分球分光光度计在采用D65光源、10°观察者和SCE的情况下测量的。第二层包括与第一层中使用的成膜树脂相同或不同的第二成膜树脂和片状颜料。如使用积分球分光光度计在采用D65光源、10°观察者和包含镜面反射光的情况下测量的，第二层的对比度不大于0.80。
成膜树脂可以包括在室温或高温下物理干燥和/或固化期间去除任何稀释剂或载体后可形成自支撑(例如，能够保持为具有限定厚度、长度和宽度的材料膜，并且在没有支撑基材存在的情况下依然如此)连续膜的树脂。如本文所用，“成膜树脂”是指自交联的树脂，通过与交联剂反应交联，通过溶剂蒸发形成固体膜的树脂、其混合物等。术语“成膜树脂”可以统称为树脂及其交联剂。
成膜树脂可以包括热固性成膜树脂和/或热塑性成膜树脂。如本文所用，术语“热固性”是指在固化或交联时不可逆地“凝固”的树脂，其中聚合物组分的聚合物链通过共价键连接在一起，通常例如由加热或辐射诱导。在各种实例中，固化或交联反应可以在环境条件下进行(例如，大约20℃至25℃和/或1个大气压)。一旦固化或交联，热固性成膜树脂在加热时可能不熔化，并且不能溶于常规溶剂(例如，在20℃下24小时后，小于0.001g的材料可溶解于1g给定溶剂中)。如本文所用，术语“热塑性”是指包括没有通过共价键连接的聚合物组分的树脂，因此在加热时可以发生液态流动，并且可溶于常规溶剂中(例如，在20℃下24小时后，至少0.1g该材料可溶于1g给定溶剂中)。
热固性涂层组合物可包括交联剂，该交联剂可选自例如氨基塑料、多异氰酸酯(包括封端异氰酸酯)、聚环氧化物、β－羟基烷基酰胺、多元酸、酸酐、有机金属酸官能材料、多胺、聚酰胺，以及任何前述物质的混合物。
成膜树脂可以具有与交联剂具反应性的官能团。本文所述涂层中的成膜树脂可选自本领域熟知的多种聚合物中的任一种。成膜树脂可选自例如丙烯酸聚合物、环氧聚合物、聚酯聚合物、聚氨酯聚合物、聚酰胺聚合物、聚醚聚合物、聚硅氧烷聚合物、其共聚物及其混合物。通常，这些聚合物可以是通过本领域技术人员已知的任何方法制备的这些类型的任何聚合物。成膜树脂上的官能团可选自多种反应性官能团中的任一种，包括例如羧酸基、胺基、环氧基、羟基、硫醇基、氨基甲酸酯基、酰胺基、脲基、异氰酸酯基(包括封端异氰酸酯基)、硫醇基或其组合。
第一层的第一颜料可以具有雷达透射性。如本文所用，颜料的“雷达透射性”意指颜料最低限度地(如果有的话)抑制雷达频率波长的电磁辐射的透射。
第一颜料可以被配置成实现第一层的所需深色。该深色可以通过CIELAB L*SCE和/或第一层的黑度来测量。例如，如通过积分球分光光度计在采用D65光源、10°观察者和SCE的情况下测量的，第一层的CIELAB L*SCE值可以不大于10，例如，如通过积分球分光光度计在采用D65光源、10°观察者和SCE的情况下测量的，不大于8、不大于6、不大于5、不大于3或不大于2。如使用多角度分光光度计在110°采用D65光源和10°观察者的情况下测量的，第一层可以包括350或更大的黑度，例如，如使用多角度分光光度计在110°采用D65光源和10°观察者的情况下测量的，360或更大、370或更大、或380或更大。黑度可以根据来自K.Lippok-Lohmer，“Praxisnahe Schwarzmessungen”，Farbe+Lack，92(1986)1024-1029的等式12来测量，其公开了黑度＝100×{[log10(Xn/X)+log10(Yn/Y)-log10(Zn/Z)]}，该文献特此通过引用并入。
第一颜料可以是单一颜料或不同颜料的混合物。第一颜料可以包括炭黑、氧化铁、苝黑、颜料蓝15:1、颜料蓝15:3、颜料棕25、颜料红101、颜料红179、颜料红202、颜料红257、颜料红264、颜料紫19、颜料紫29、颜料黄129、颜料黄139、颜料150、颜料黄42或其组合。第一颜料可以包括纳米尺寸的颜料，其平均粒度小于100nm，例如小于50nm或小于40nm，如用透射电子显微镜(TEM)测量的。如本文所用，用TEM测量的平均粒度是指如用TEM测量的颗粒的费雷特直径。
第一颜料可以包括如根据ASTM D1003测量的不大于10％的透射雾度，例如不大于8％、不大于4％、不大于3％、不大于2％或不大于1％，所有这些都是如根据ASTM D1003使用分光光度计(例如X-rite Ci7800)测量的。例如，为了测量透射雾度，可以将第一层的合适量(例如，基于分散体总重量的0.04重量％)的第一颜料分散并稀释到合适的溶剂(如乙酸正丁酯)中，并置于分光光度计的光学元件中。透射雾度是电磁辐射的量度，该电磁辐射在400nm至700nm的可见波长范围内颜料的最大吸光度下以大于2.5°的角度散射，并且具有15％至20％的透射百分率，例如17.5％。透射雾度可以根据2002年6月7日提交的美国专利第6,875,800号和2002年6月7日提交的美国专利第6,875,800号的透射测量程序来测量，该专利特此通过引用并入。
基于由第一涂层组合物形成的第一层的总体积，用于形成第一层的第一涂层组合物和/或第一层可以包括例如0.5体积％至70体积％(vol％)(例如1vol％至60vol％)范围内的量的第一颜料。
涂层系统的第二层可以设置在第一层的至少一部分上。第二层可以包括与本文所述的第一层的成膜树脂相同或不同的成膜树脂和片状颜料。片状颜料可以被配置成使得第二层可以具有雷达透射性。例如，因为片状颜料对于雷达信号是显著透明的(例如，透射80％或更多的频率为1GHz至300GHz的电磁辐射)，所以第二层对于雷达信号也是显著透明的。
如本文所用，术语“片状颜料”意指形状为片状的颜料，其中颜料的宽度与颜料的厚度之比(称为纵横比)至少为5，例如至少为6、至少为10、至少为100、至少为200、至少为500或至少为1000。片状颜料的纵横比可以小于2000，例如小于1000、小于500、小于200、小于100、小于10或小于6。片状颜料的纵横比可以在5至2000的范围内，例如5至1000、10至2000、10至200或20至500。如通过TEM测量的，片状颜料的厚度可以小于10微米，例如小于5微米、小于0.5微米或小于0.05微米。如通过TEM测量的，片状颜料的厚度可以大于0.05微米，例如大于0.5微米、大于5微米或大于10微米。如通过TEM测量的，片状颜料的厚度可以在0.05微米至10微米的范围内，例如，如通过TEM测量的，0.5微米至5微米。如通过TEM测量的，片状颜料的宽度可以小于150微米，例如所有如通过TEM测量的，小于30微米、小于20微米、小于10微米、小于5微米或小于2微米。如通过TEM测量的，片状颜料的宽度可以大于1微米，例如所有如通过TEM测量的，大于2微米、大于5微米、大于10微米、大于20微米、大于30微米或大于150微米。如通过TEM测量的，片状颜料的宽度可以在1微米至150微米的范围内，例如所有如通过TEM测量的，5微米至30微米或10微米至15微米。
第二层的片状颜料可以包括单一颜料或不同颜料的混合物。片状颜料可以包括例如云母颜料、氧化物涂覆的云母颜料、玻璃片、氧化物涂覆的玻璃片、可见光衍射颜料、可见光反射有机颜料、金属氧化物片晶、雷达透射复合颜料或其组合。例如，可见光衍射颜料可以包括聚合物基质中的有序颗粒阵列，例如授予Munro等人的美国专利第6,894,086号中描述的彩色效果颜料和授予Munro等人的美国专利第8,133,938号中描述的着色剂。授予Munro等人的美国专利第6,894,086号中对彩色效果颜料的描述和授予Munro等人的美国专利第8,133,938号中对着色剂的描述特此通过引用并入。可见光反射有机颜料可以包括聚合物层，例如授予Neubauer等人的美国专利第6,299,979号中描述的颜料，该专利特此通过引用并入。金属氧化物片晶可以是例如氧化铝和氧化钛。根据2021年7月8日提交的名称为“雷达透射颜料、涂层、膜、制品及其制造方法和使用方法(RADAR TRANSMISSIVE PIGMENTS,COATINGS,FILMS,ARTICLES,METHODS OF MANUFACTURE THEREOF,AND METHODS OF USETHEREOF)”的PCT/US2021/040877，雷达透射复合颜料可以包括非导电复合材料。PCT/US2021/040877中的非导电复合材料的描述特此通过引用并入。根据2020年8月7日提交的名称为“用于雷达透射的涂层组合物、层和系统及其制造和使用方法(COATINGCOMPOSITIONS,LAYERS,AND SYSTEMS FOR RADAR TRANSMISSION AND METHODS FOR MAKINGAND USING THE SAME)”的PCT/US2020/045430，片状颜料可以包括非导电颜料。PCT/US2020/045430中非导电颜料的描述特此通过引用并入。基于由涂层组合物形成的第二层的总体积，用于形成第二层的第二涂层组合物和/或第二层可以包括例如0.5vol％至60vol％的量的片状颜料，例如1vol％至50vol％或2vol％至25vol％。
如下所讨论，由于片状颜料的构造，第二层可能不会完全遮盖。例如，片状颜料可能比同类金属效果颜料更不易遮盖。因此，如使用积分球分光光度计在采用D65光源、10°观察者和SCI的情况下测量的，第二层的对比度可以不大于0.80，例如，如使用积分球分光光度计在采用D65光源、10°观察者和SCI的情况下测量的，不大于0.70、不大于0.60、不大于0.50、不大于0.40或不大于0.38。
对比度可根据对比度测试进行测量。对比度测试包括将涂层、涂层系统和/或膜施于标准面板上，以测量涂层、涂层系统和/或膜的遮盖力(即，T12G METOPAC TM面板，3×5×3/16英寸，由新泽西州莫瓦市(Mahwah,New Jersey)的Leneta Company,Inc.生产)。标准面板具有L*值为26(+/-5％)的黑色部分和L*值为94(+/-5％)的白色部分，该值通过积分球分光光度计(例如X-Rite CI7800)采用D65光源、10°观察者和SCI测量而得。在用待测量不透明度的涂层、涂层系统和/或膜涂覆面板后，通过多角度分光光度计，例如BYKmac I多角度分光光度计，采用D65光源和10°观察者在标准面板的黑色和白色部分上测量L110。然后确定在带有涂层的标准面板的黑色和白色部分上测量的L110值的比率，这量化了涂层、涂层系统和/或膜的对比度。对比度的等式如下述等式1:
等式1：
对比度＝L110(面板的黑色部分上)/L110(面板的白色部分上)。
可以通过研磨或简单混合将第一层的第一颜料并入第一涂层组合物中和/或将第二层的片状颜料并入第二涂层组合物中。
与完全并入有导电金属效果颜料的涂层系统相比，根据本公开的涂层系统可以提供所需的光泽、闪光、随角异色指数和/或金属色，并使雷达透射减少达到最低，所述导电金属效果颜料例如铝薄片、铜薄片、银薄片、镀银的铜薄片、镍薄片或其它金属薄片。完全并入有导电金属效果颜料的涂层系统的电阻率显著低于本公开的片状颜料，例如低七个数量级(例如10-6Ohm cm)，这可导致高雷达透射损失。因为根据本公开的涂层系统包括大量雷达透射颜料，所以该涂层系统能够有效透射电磁辐射，包括雷达频率波长。例如，根据本公开的涂层系统和/或并入有该涂层系统的膜和/或制品可以能够有效透射波长在1GHz至300GHz范围内的电磁辐射，例如1GHz至100GHz或76GHz至81GHz。76至81GHz波长范围可用于汽车雷达和其它雷达应用。根据本公开的涂层系统和/或并入有该涂层系统的膜和/或制品能够有效透射(例如，对其透明)波长频率为24GHz、76GHz、77GHz和/或81GHz的电磁辐射。
虽然降低第二层中导电金属效果颜料的浓度可以使涂层系统的雷达透射减少达到最低，但是存在涂层系统的光泽、闪光、随角异色指数和/或金属色也可能降低的风险。这是因为其它雷达透射颜料(例如，云母)的光泽、闪光、随角异色指数和/或金属色比同类导电金属效果颜料差。然而，第一层的L*值和/或黑度与不完全遮盖的第二层相结合，可以为本公开的涂层系统提供所需的光泽、闪光、随角异色指数和/或金属色。例如，第一层可以是底漆层，第二层可以是至少部分设置在一部分底漆层上的底涂层。因此，由于底涂层可能不完全遮盖，并且第一层包括不大于10的CIELAB L*值和/或350或更大的黑度，所以根据本公开的涂层系统仍可维持具有导电金属效果颜料的同类涂层系统的所需的光泽、闪光、随角异色指数和/或金属色。
第一涂层组合物、第二涂层组合物、第一层和/或第二层可以包括其它添加剂和/或额外的颜料。例如，添加剂可以包括增塑剂、耐磨颗粒、膜增强颗粒、流控剂、触变剂、流变改性剂、乙酸丁酸纤维素、催化剂、抗氧化剂、灭微生物剂、消泡剂、表面活性剂、润湿剂、分散助剂、增粘剂、粘土、受阻胺光稳定剂、紫外(UV)光吸收剂和稳定剂、稳定剂、填料、有机助溶剂、活性稀释剂、研磨载体和其它常规助剂或其组合。
第一涂层组合物和/或第二涂层组合物可被配制成溶剂基组合物、水基组合物或不包含挥发性溶剂(例如，在环境温度下容易蒸发)或水性载体的100％固体(即非挥发性)组合物。此外，第一涂层组合物和/或第二涂层组合物在-10℃或更高的温度下可以是液体，例如0℃或更高、10℃或更高、30℃或更高、40℃或更高、或50℃或更高。第一涂层组合物和/或第二涂层组合物在60℃或更低的温度下可以是液体，例如50℃或更低、40℃或更低、30℃或更低、10℃或更低、或0℃或更低。第一涂层组合物和/或第二涂层组合物在-10℃至60℃范围内的温度下可以是液体，例如-10℃至50℃、-10℃至40℃、-10℃至30℃或0℃至40℃。第一涂层组合物和/或第二涂层组合物在环境温度下(例如20℃至25℃)可以是液体。
第一涂层组合物和/或第二涂层组合物可被配制成具有适于在与单组分或多组分喷涂技术相关联的高剪切条件下在-10℃或更高的温度下雾化和形成液滴的液体粘度，例如0℃或更高的温度、10℃或更高的温度、30℃或更高的温度、40℃或更高的温度、或50℃或更高的温度。第一涂层组合物和/或第二涂层组合物可被配制成具有适于在与单组分或多组分喷涂技术相关联的高剪切条件下在60℃或更低的温度下雾化和形成液滴的液体粘度，例如50℃或更低、40℃或更低、30℃或更低、10℃或更低、或0℃或更低。第一涂层组合物和/或第二涂层组合物可被配制成具有适于在与单组分或多组分喷涂技术相关联的高剪切条件下在-10℃至60℃的温度范围内雾化和形成液滴的液体粘度，例如-10℃至50℃、-10℃至40℃、-10℃至30℃或10℃至40℃。例如，适于在与单组分或多组分喷涂技术相关联的高剪切条件下雾化和形成液滴的液体粘度将可以包括50厘泊(cP)至500cP的粘度，该粘度如下测量：在Brookfield CAP2000上用#2主轴以900RPM转速在22℃下测量。使用单组分或多组分喷涂技术的高剪切条件可以包括通过各种喷涂技术施加的剪切，包括钟形喷头、喷枪(包括空气喷涂、无气喷涂、空气辅助无气喷涂)等技术。这种喷涂的剪切速率将预期大于1000sec-1，具体数值将取决于所采用的喷涂技术。
涂层系统、第一层和/或第二层可以包括不大于2重量％的导电颜料(例如，具有至少106S/m的体电导率)，例如不大于1重量％、不大于0.5重量％或不大于0.1重量％。例如，涂层系统、第一层和/或第二层可以不包括导电颜料。导电颜料可以包括导电材料或包括介电基底(例如电导率小于10-3S/m的电绝缘材料)和围绕介电基底的导电层。导电颜料可以是例如铝薄片、钢薄片、铜薄片、银颗粒、导电碳颜料或其组合。例如，第一层和/或第二层可以包括2重量％或更少的铝薄片，例如基于相应层的总重量的1重量％或更少、0.5重量％或更少、或0.1重量％或更少的铝薄片。铝薄片可以包括来自Toyal Aluminum K.K.的铝膏634A和/或来自Toyal America的TSB 2044A铝膏。最大限度地减少根据本公开的涂层系统中的铝薄片可以能够实现涂层系统的更高的雷达透射率。
根据本公开的涂层系统可以透射80％或更多的频率为1GHz至100GHz的电磁辐射穿过涂层系统，例如85％或更多或90％或更多的频率为1GHz至100GHz的电磁辐射穿过涂层系统。根据本公开的涂层系统可以透射80％或更多的频率为1GHz至100GHz的电磁辐射穿过涂层系统，例如85％或更多或90％或更多的频率为76GHz至81GHz的电磁辐射穿过涂层系统。根据本公开的涂层系统可以透射80％或更多的频率为76GHz至81GHz的电磁辐射穿过涂层系统，例如85％或更多或90％或更多的频率为76GHz至81GHz的电磁辐射穿过涂层系统。
单向雷达透射损失(OWRTL)可以量化根据本公开的并入有颜料的涂层、膜和/或制品的雷达损失(如果有的话)。根据使用雷达透射系统的雷达测试，可以以dB为单位测量OWRTL，所述雷达透射系统例如由以下组件组装的聚焦波束雷达测量系统：可从Rohde&Schwarz获得的信号发生器(SMA100B(配备SMAB-B92/SMAB-B120))、可从Rohde&Schwarz获得的六倍倍增器(SMZ90)、可从Rohde&Schwarz获得的热波导功率传感器(NRP90TWG)、两个可从Sage Millimeter获得的具有1.7英寸焦距的E波段点聚焦透镜天线(SAQ-813017-12-S1)以及可从Fairview Microwave获得的3.5mm插头至3.5mm插头的同轴电缆(FM160FLEX)。两个透镜连接到发射器(六倍倍增器)和检测器(功率传感器)，透镜彼此面对。透镜沿其轴线对齐，其间距为其焦距(3.4英寸)的约两倍，并且该间距经过调整以确保最大的自由空间雷达透射率，透镜之间没有样品。然后，利用这种设置，可以通过将样品固定在透镜之间来测量样品，面向检测透镜的样品的表面放置在距检测透镜45mm的距离处(检测透镜的焦点前面1.8mm)。如果样品是具有涂层或膜的热塑性聚烯烃(TPO)板，则可以通过将其固定在透镜之间来测量OWRTL，被测量的涂层或膜的表面面向检测透镜放置，距离检测透镜45mm。雷达透射损失以dB为单位，通过等式2计算。
等式2：
OWRTL(dB)＝自由空间透射率(dBm)–样品透射率(dBm)。
根据本公开的涂层系统、膜和/或制品可以包括所需的雷达透明度。例如，如通过雷达测试在76GHz至81GHz的频率范围内测量的，根据本公开的涂层系统、膜和/或制品可以包括不大于1.5dB的OWRTL，例如所有如通过雷达测试，不大于1.3dB、不大于1.0dB、不大于0.7dB、不大于0.5dB或不大于0.3dB。
根据本公开的涂层系统可以具有所需的外观，例如光泽、闪光、随角异色指数和/或金属色。例如，如通过近镜面亮度测试测量的，根据本公开的并入有颜料的涂层、膜和/或制品可以包括115或更大的L15值，例如所有如通过近镜面亮度测试测量的，120或更大、125或更大、或130或更大。
涂层系统的类金属颜色可以根据随角异色指数来量化。例如，如根据随角异色测试测量的，根据本公开的涂层系统的随角异色指数可以是19或更大，例如所有如根据随角异色测试测量的，20或更大、21或更大、22或更大、23或更大、24或更大、25或更大、或26或更大。
基材或制品上的涂层或膜的随角异色指数可以使用随角异色测试来确定。随角异色测试可以使用使用多角度分光光度计(例如BYKmac I分光光度计)采用D65光源和10°观察者测量的CIELAB色彩空间由L*值量化随角异色指数。如本文所用，术语“随角异色指数”是根据“金属材料外观的观察和测量-第1部分-宏观外观(Observation and Measurementof the Appearance of Metallic Materials-Part 1-Macro Appearance)”，C.S.McCamy，《色彩研究和应用(Color Research And Application)》，第21卷第4期，1996年8月，第292-304页定义的，该文献特此通过引用并入。也就是说，随角异色指数是根据下面列出的等式3定义的。
等式3
随角异色指数＝2.69(L15-L110)1.11/(L45)0.86
其中：
L15是在15°的非镜面角度下测量的CIE L*值；
L45是在45°的非镜面角度下测量的CIE L*值；并且
L110是在110°的非镜面角度下测量的CIE L*值。
可以选择干膜厚度(DFT)以提供所需的对比度和所需的雷达透射率。例如，增加DFT可以增加对比度。然而，增加DFT也可以增加OWRTL。涂层系统和/或膜的DFT可以在5μm至100μm的范围内。为涂层系统选择的DFT应与对比度测试、近镜面亮度测试、随角异色测试和雷达测试中使用的DFT相同。涂层和/或膜的DFT可以使用涂层厚度测量工具进行测量，例如FMP40C Dualscope(可从Fischer Technology,Inc.获得)。
第一涂层组合物和/或第二涂层组合物可以是例如汽车原始设备制造商涂层组合物、汽车修补涂层组合物、工业涂层组合物、建筑涂层组合物、卷材涂层组合物、包装涂层组合物、船舶涂层组合物、航空航天涂层组合物、消费电子涂层组合物等或其组合。例如，第一涂层组合物和/或第二涂层组合物可以应用于汽车部件，例如保险杠面板、镜外壳、挡泥板、引擎罩、行李箱、门等，或航空部件，例如鼻锥、雷达罩等。
一种将根据本公开的涂层系统施涂到基材上的方法包括在基材上沉积第一涂层组合物和第二涂层组合物。每种涂层组合物可以通过喷涂、旋涂、浸涂、辊涂、流涂和涂膜中的至少一种来沉积。在各种实例中，涂层系统可以制造为预成型膜，然后施涂到基材上。在基材上沉积涂层组合物后，涂层组合物可以聚结在基材上形成连续的膜。第一涂层组合物可以固化形成第一层，第二涂层组合物可以固化形成第二层。第一涂层组合物可以在第二涂层组合物之前固化或二者同时固化。每种涂层组合物可以在-10℃或更高的温度下固化，例如10℃或更高。每种涂层组合物可以在175℃或更低的温度下固化，例如100℃或更低。每种涂层组合物可以在-10℃至175℃的温度范围内固化。固化可以包括在烘箱中热烘烤(例如80℃或更高、100℃或更高、140℃或更高)。
根据本公开的片状颜料也可以适当并入膜中，当该膜应用于制品时，可以提供所需的光学性能，包括在可见光波长范围内赋予金属光泽，和/或提供所需的射频透明度，例如在汽车雷达频率下。包含本公开的颜料的膜可由任何材料形成，在该材料中将产生适于施加到基材的膜。根据本公开的膜可被制成使得膜将具有类似于具有“闪光状”质量的含薄片涂层的外观，而不是镜面外观。含有反光效果颜料的涂料中明显的“闪光状”质量可以按照2020年3月8日的“涂料工业(Paint&Coatings Industry)”的“效果涂料系统的完整外观控制(Complete Appearance Control for Effect Paint Systems)”中的描述进行评估。如本文所述，膜可以应用于任何基材，并且可以与另一个膜层或涂层结合使用。
该膜可以是包括至少三层的多层膜，包括第一层、第二层和粘合剂层。粘合剂层可用可移除层或剥离衬垫保护，该可移除层或剥离衬垫可在将膜施加到基材之前移除。可以将第一涂层组合物和/或第二组合物施涂于支撑涂层组合物的载体膜上，直到形成涂层系统，然后可以可选地移除载体膜。该涂层系统可以应用于透明保护膜，该透明保护膜本身可以在载体膜上。透明保护膜可以是热固性或热塑性的，并且当多层膜经由粘合剂层与基材的接触而被施加到基材上时，透明保护膜将是顶层。多层膜的层可包括热固性或热塑性聚氨酯。美国专利公开第2011/0137006号、美国专利公开第2017/0058151号、美国专利公开第2014/322529号、美国专利公开第2004/0039106号、美国专利公开第2009/0186198号、美国专利公开第2010/0059167号、美国专利公开第2019/0161646号、美国专利第5,114,789号、美国专利第5,242,751号和美国专利第5,468,532号中描述了这种多层膜的实例和制造这种膜的方法，其全部特此通过引用并入。膜的第一层可以喷涂、挤出、成形或原位聚合，或以其它方式沉积到多层膜的邻近层或可移除层上。
基材可以至少部分地涂覆有根据本公开的涂层系统。例如，涂层系统可以施涂于基材的5％或更大的外表面区域，例如基材的10％或更大、20％或更大、50％或更大、70％或更大、90％或更大或99％或更大的外表面区域。根据本公开的涂层系统可以施涂于基材的100％或更小的外表面区域，例如基材的99％或更小、90％或更小、70％或更小、50％或更小、20％或更小、或10％或更小的外表面区域。根据本公开的涂层系统可以施涂于基材的5％至100％的外表面区域，例如基材的5％至99％、5％至90％、5％至70％或50％至100％的外表面区域。
该涂层系统可以并入多层涂层堆中，例如包括至少三个涂层的多层涂层堆，该三个涂层即第一层、在第一层的至少一部分上的第二层和第三层。可以在根据本公开的涂层系统之前或之后沉积附加层，例如预处理层、增粘剂层、底涂层、中间涂层、顶涂层(例如，透明涂层、着色的透明涂层)、底漆层(例如，非导电底漆层)或其组合。着色的透明涂层可以是例如添加染料和/或颜料的透明涂层，包括美国专利第6,875,800号、美国专利第7,605,194号、美国专利第7,612,124号和美国专利第7,981,505号中描述的纳米尺寸颜料分散体，所有这些专利特此通过引用并入本文。着色的透明涂层可以包括纳米尺寸的颜料分散体，如用透射电子显微镜(TEM)测量的，其平均初级粒度小于150nm，例如，如用TEM测量的小于100nm。纳米尺寸的颜料分散体可以具有20nm至150nm的平均初级粒度，例如20nm至100nm、20nm至80nm、20nm至60nm或20nm至40nm。例如，纳米尺寸的颜料分散体可以具有25nm、35nm或50nm的平均初级粒度。
用于汽车应用的涂层堆可以包括施涂于雷达透射基材上的增粘剂层、设置在增粘剂层上的底漆层(例如，第一层)、设置在底漆层上的底涂层(例如，第二层)和设置在底涂层上的透明涂层。
本公开的涂层系统和/或膜可以应用于可能需要雷达透明度和金属外观的各种基材。例如，可以施涂本公开涂层系统和/或膜的基材包括汽车基材、工业基材、建筑基材、卷材基材、包装基材、船舶基材、航空航天基材、消费电子设备基材(例如，电话、计算机、平板电脑)等或其组合。如本文所用的“汽车”在其最广泛的意义上是指所有类型的车辆，如但不限于轿车、卡车、公共汽车、拖拉机、收割机、重型设备、货车、高尔夫球车、摩托车、自行车、有轨车、飞机、直升机、所有尺寸的船等。
基材可以是雷达透射基材，例如非金属基材。非金属基材可以包括聚合物，例如塑料，包括聚酯、聚烯烃、聚酰胺、纤维素、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚丙烯、聚乙烯、尼龙、乙烯-乙烯醇、聚乳酸、其它“绿色”聚合物基材、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚碳酸酯-丙烯丁二烯苯乙烯或聚酰胺。基材可以包括汽车部件的至少一部分。本文还提供了至少部分涂覆有至少一部分根据本公开涂层系统和/或膜的汽车部件。
“雷达透射基材”意指其成分和厚度适于在各种雷达频率下(例如，在76GHz至81GHz的汽车频率范围内)以最小的透射损失(如果有的话)透射电磁辐射的基材。例如，雷达透射基材对于各种雷达频率可以是透明的。也就是说，如通过下述雷达测试测量的，雷达透射基材的OWRTL可以不大于5dB。雷达透射基材可以是非金属的并且包括聚合物基材，如塑料，包括聚酯、聚烯烃、聚酰胺、纤维素、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酸类、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚丙烯、聚乙烯、尼龙、乙烯-乙烯醇、聚乳酸、其它“绿色”聚合物基材、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚碳酸酯-丙烯丁二烯苯乙烯、聚氨酯、热塑性烯烃、聚酰胺或其组合。雷达透射基材可以是填充的或未填充的塑料。填充的塑料包括具有添加剂的塑料，例如纤维、玻璃纤维和/或颗粒，例如滑石。雷达透射基材可以包括玻璃、木材或其组合。
例如，在汽车修补或航空航天应用中施涂于雷达透射基材上的涂层堆可以包括任选的预处理层和/或增粘剂层、底漆层、底涂层和透明涂层。例如，在汽车修补、一般工业或航空航天应用中施涂于雷达透射基材上的涂层堆可以包括任选的预处理或增粘剂层、底漆层和直接光泽顶涂层。直接光泽顶涂层意指在一个涂层中同时包括颜色(例如，片状颜料)和光泽的涂层，该涂层通常是涂层堆的最后一个涂层。可以将另外的透明涂层施加到直接光泽涂层上。
根据本公开的涂层系统和/或膜也可以适当地并入制品中，例如通过注射成型或增材制造工艺(例如，3D打印工艺)形成的制品。以这种方式，涂层系统和/或膜可以应用于汽车部件、航空航天部件、消费电子部件等。预期此类部件具有“闪光状”或金属外观，同时还有利于雷达透射。例如，汽车部件可包括保险杠面板、镜外壳、挡泥板、引擎罩、行李箱、门等。航空航天部件可以包括鼻锥和天线罩。
模内涂层(IMC)是注射成型塑料部件喷漆的替代方案。IMC可以通过将根据本公开的第一涂层组合物和第二涂层组合物注射到仍在模具中的制品表面上来进行。然后每种涂层组合物固化并粘附到制品上。根据本公开的涂层系统或膜可以在制品的注射成型之前膜涂到模具中，使得涂层或膜施涂于成型制品的表面。两种方法都是根据本公开的IMC。
当涂覆在基材上以形成涂层或作为膜施加到基材上时，根据本公开的涂层组合物和膜可导致基材具有有利的雷达透射性能和所需的美观性。
当雷达系统靠近和/或邻近本公开的涂层系统和/或膜和/或并入有涂层系统和/或膜的制品放置时，雷达系统可以发射能够高效和有效地穿过涂层系统、膜和/或制品的电磁波。通过本公开提供的涂层系统、膜和/或制品，即使有雷达透射损失，也是最小的。完全并入有导电金属效果颜料的现有技术涂层系统的电阻率显著低于本公开的片状颜料，进而导致高雷达透射损失。因为根据本公开的涂层系统包括大量雷达透射颜料，所以该涂层系统可以能够有效透射电磁辐射，包括雷达频率波长，使得电磁辐射能够以最小的电磁波透射损失(如果有的话)离开涂层系统。离开涂层、膜和/或制品的电磁辐射可用于检测物体。例如，电磁辐射会从物体上反射回来，穿过涂层系统、膜和/或制品，并被雷达系统检测到。
提供了一种与涂覆有包括铝薄片的涂层系统的基材相比，利用安装在涂覆有金属效果的制品后面的雷达传感器来改进1GHz至300GHz(例如1GHz至100GHz或76GHz至81GHz)的电磁辐射频率范围内的无线电检测和测距的方法。该方法包括将根据本公开的涂层系统施涂于基材上，例如汽车基材。
如本文所用，除非另有明确说明，否则如表示值、范围、量或百分比的那些数字等所有数字，即使术语没有明确出现，也可以解读为以词语“约(about)”开头。本文列举的任何数值范围旨在包括其中包含的所有子范围。复数涵盖单数，反之亦然。例如，虽然本发明是按照“一种”颜料、“一种”基材、“一种复合层”、“一种雷达透射颜料”、“一种底漆层”、“一种底涂层”等来描述的，但是可以使用多于一种的这些和其它组成部分，包括混合物。
此外，如本文所用，术语“聚合物”意指预聚物、低聚物以及均聚物和共聚物两者；前缀“聚”是指两个或更多个。当给出范围时，那些范围的任何端点和/或那些范围内的数字可与本发明的范围组合。“包括”、“如”、“例如”和类似术语意指“包括/如/例如但不限于”。术语“丙烯酸”和“丙烯酸酯”可互换使用(除非这样做会改变预期含义)，包括丙烯酸、酸酐及其衍生物、低级烷基取代的丙烯酸，例如C1-C2取代的丙烯酸，例如甲基丙烯酸、乙基丙烯酸等，以及它们的C1-C6烷基酯和羟烷基酯，除非另有明确说明。
如本文所用，术语“在……上”、“施涂于……上”、“形成在……上”、“沉积在……上”、“覆盖”和“提供在……上”是指形成、覆盖、沉积或提供在表面上，但不一定与表面接触。例如，“形成在”基材上的涂层不排除位于所形成的涂层和基材之间的具有相同或不同组成的一个或多个其它涂层的存在。
本说明书中使用的术语“固化(cure)”和“固化(curing)”是指在基材上作为涂层施用的涂层组合物中组分的化学交联。因此，术语“固化(cure)”和“固化(curing)”不仅仅涵盖通过溶剂或载体蒸发对涂层组合物进行物理干燥。在这方面，本说明书中使用的术语“固化”是指涂层的状态，即形成该层的涂层组合物的组分已经发生化学反应，在涂层中形成新的共价键(例如，在粘合剂树脂和固化剂之间形成新的共价键)。
如本说明书中所用，术语“形成”是指通过合适的工艺(如固化)由组合物产生物体。例如，由可固化涂层组合物形成的涂层是指通过在合适的工艺条件下固化涂层组合物而由可固化涂层组合物产生单层或多层涂层或涂覆制品。
实例
通过参考以下实例将更全面地理解本公开，这些实例提供了本公开的说明性非限制性方面。应当理解，本公开不一定局限于本节中描述的实例。
如本文所用，术语“份”是指重量份，除非有相反说明。
尽管阐述本发明的宽范围的数值范围和参数是近似值，但是在具体实例中阐述的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值都固有地含有由在其相应的测试测量结果中发现的标准差必然造成的某些误差。
尽管为了说明的目的，上面已经描述了本公开的特定实例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离所附权利要求中限定的公开的情况下，可以对本公开的细节进行多种变化。
按照制造商的说明使用BYKmac I多角度分光光度计测量多角度颜色数据，包括采用D65光源和10°观察者测量不同角度的L*值。实例中报告的L*值是三次测量的平均值。
通过将DBC500与下表1中列出的所需颜料结合来制备用作底涂层的效果颜料调配物。将DBC500和颜料结合并用手搅动约3分钟，然后加入DT885并摇动约2分钟。
表1.第二层的效果颜料调配物
调配物 A B C
DBC500a 121.71 121.7 121.7
TCR3040b 9.36 0 0
Lumina外部珍珠光芒1303Dc 0 8.45 7.40
Iriodin 9602银灰SWd 0 1.49 2.47
DT885e 120.18 120.70 120.65
颜料体积浓度(PVC) 11.1 11.1 11.0
a–包括醋酸丁酸纤维素和聚丙烯酸酯的DELTRON混色剂，可从PPG Industries,Inc.获得b–铝颜料膏，可从Toyal获得
c–不导电云母颜料，可从巴斯夫(BASF)Colors&Effects获得
d–不导电云母颜料，可从德国达姆施塔特(Darmstadt,Germany)的Merck KGaA获得e–DELTRON暖温减温剂，可从PPG Industries,Inc.获得。
根据表1中的调配物A-C配制涂层组合物，并喷涂于TPO基材(Lyondell BasellHiFax TRC779X，4×12×0.118英寸，可从密歇根州梅尔文代尔(Melvindale,MI)的Standard Plaque Inc.获得)上，可以是一层或多层，DFT为0.5密耳至2.0密耳(12微米至50微米)，从而在第一层之上形成第二层(例如，灰色第一层或黑色第一层)。此外，当测量不透明度时，根据需要将涂层组合物喷涂到Leneta Company的T12G型3×5×3/16英寸的黑/白Metopac板上。在用根据表1中调配物A-C配制的涂层组合物喷涂TPO板之前，用SU4901清洁和擦洗垫清洁TPO板，用SU4902塑料粘合擦拭布擦拭，并喷涂SUA4903高级塑料粘合剂(均可从PPG Industries,Inc.获得)。然后将DAS3025灰色丙烯酸聚氨酯密封剂与DCX3030底涂层硬化剂和DT885暖温75-90℉(24-32)减温剂(均可从PPG Industries,Inc.获得)结合，并使用具有1.3mm喷嘴和28psi(1.9巴)枪压的SATAjet BF100喷枪施涂至0.8密耳至1.0密耳(20微米至25微米)的目标DFT。在施涂下一层涂料之前，使DAS3025密封剂在环境条件下干燥/固化15分钟至60分钟。在灰色底层(例如，第一层)的情况下，将根据表1中调配物A-C的涂层组合物施涂在DAS3025上。在需要黑色底层(例如，第一层)的情况下，将DBC9700 DELTRON黑色底涂层(可从PPG Industries,Inc.获得)与DT885以2:1的体积比结合，并使用具有1.3mm喷嘴和28psi(1.9巴)枪压的SATAjet 1500B高流量低压(HVLP)SoLV在DAS3025密封剂上喷涂两层。施涂后，在施涂效果颜料调配物之前，使DBC9700层闪蒸15分钟(例如，保持在环境温度下并允许涂层的一些挥发性内容物蒸发)。在需要深灰色层(例如，第一层)的情况下，将71w％DMD1683/29w％DMD1684混合物(可从PPG Industries,Inc.获得的DELTRON底涂层)与DT885按照DMD混合物与DT885的体积比为1:1结合，并使用具有1.3mm喷嘴和28psi(1.9巴)枪压的SATAjet 1500B HVLP SoLV在DAS3025密封剂上喷涂两层。施涂后，在施涂效果颜料调配物之前，使DMD混合物层闪蒸15分钟。
在喷涂之前，通过搅动来搅拌表1中的调配物A-C，并使用具有1.3mm喷嘴和28psi(1.9巴)枪压的SATAjet 1500B HVLP SoLV将涂料喷涂到先前施涂的灰色板(DAS3025是先前施涂的涂料)、深灰色板(DMD1683/DMD1684混合物是先前施涂的涂料)和黑色板(DBC9700是先前施涂的涂料)，在多个涂层之间进行5分钟至10分钟的闪蒸，当涂层不发粘时(例如，涂层表面不再发粘的状态)(通常在20℃下处理15分钟至20分钟)，确定已干燥。通过将调配物直接喷涂到黑/白Metopac板上，黑/白Metopac板也以相同的方式涂覆有表1中的效果颜料调配物。
最后，将透明保护涂层涂覆于TPO和黑/白Metopac板。PPG DELTRON溶剂型透明涂料(Velocity Premium Clearcoat；DC 4000)是通过将DC 4000与硬化剂(DCH 3085)以4:1的体积比混合而制备的。在喷涂前，通过搅动对混合物进行搅拌。使用具有1.3mm喷嘴和28psi(1.9巴)枪压的HVLP重力进料喷枪(Iwata WS400)，在两种基材上的表1效应颜料调配物上施涂两层透明涂层。使用涂层之间在环境温度下闪蒸5分钟至10分钟的两个涂层来施涂透明涂层。透明涂层如公开的可获得的技术数据表中所述进行固化，例如在对流烘箱中在60℃下固化20分钟或在21℃下固化4小时至6小时。所有的DFT都是通过在喷涂其它板的同时喷涂0.020x2x12英寸的钢膜检查板(可从俄亥俄州西湖市(Westlake,Ohio)的Q-Lab公司(Q-Lab Corporation)获得，订单号SP-105293)并使用FMP40C Dualscope(可从FischerTechnology,Inc.获得)涂层厚度测量工具测量膜检查板上的固化涂层厚度来测量的。
施涂于黑/白Metopac板的效果颜料调配物
将调配物B和C施涂于黑/白Metopac板，并如上所述用DC 4000透明涂料进行表面涂覆。表2汇总了观察数据。
表2.调配物B和C施涂于黑/白Metopac板时的观察结果。
1–T12G型3x 5x 3/16英寸黑/白Metopac板的黑色或白色部分，可从LenetaCompany获得2–根据对比度测试测量
当在白色底层上测量时(对比实例1)，调配物B的随角异色性仅为8.8，但是当在黑色底层上测量时(发明实例2)，随角异色性为19.4。当在白色底层上测量时(对比实例3)，调配物C的随角异色性仅为9.8，但是当在黑色底层上测量时(发明实例4)，随角异色性为20.5。可以看出，深色底层加上第二层的对比度小于0.98，有助于获得所需的≥19的随角异色测量值。
灰色或黑色底层上施涂的效果颜料调配物
如上所述，将调配物A-C喷涂在灰色、深灰色和/或黑色底层上。下表3汇总了观察数据。
表3.调配物A-C施涂于TPO和黑/白Metopac板时的观察结果。
1–灰色：DAS3025密封剂是其上施涂有效果颜料调配物的层；黑色：DBC9700黑色底涂层是其上施涂有效果颜料调配物的层；
深灰色：71w％DMD1683/29w％DMD1684底涂层混合物是其上施涂有效果颜料调配物的层；
2–根据对比度测试测量
对比实例5和6使用含有铝片状颜料的调配物A。这种颜料是导电的，大大降低了涂层的雷达透射率，但其提供了合理的L15和随角异色指数比较。例如，对比实例5和6的雷达透射百分比分别为60.2％和61.0％，这对于雷达应用来说是不理想的。注意，因为对比实例5和6具有1.0的对比度，所以不管底层L*SCE值如何，观察到的随角异色指数都是相似的。
对比实例7和8以及发明实例9使用调配物B，不同之处仅在于底层颜色。当底层颜色从灰色变为深灰色、黑色时，观察到的随角异色指数分别从12.1增加到18.2、19.5。此外，可以看出，对比实例7和8与发明实例9的雷达透射％相似，均大于雷达透射80％。
对比实例10和11以及发明实例12使用调配物C，不同之处仅在于底层颜色。当底层颜色从灰色变为深灰色、黑色时，观察到的随角异色指数分别从12.1增加到17.4、19.5。此外，可以看出，对比实例10和11与发明实例12的雷达透射％相似，均大于雷达透射80％。
上述实例表明，使用包括L*SCE不大于10的深色第一层和包括片状颜料的后续第二层的涂层系统(其中第二层的对比度不大于0.80)可以实现19或更大的随角异色指数和80％或更大的雷达透射百分比。
如本文所用的术语“平均值”意指任何变量x(例如波长、直径、横向尺寸、厚度等)的“平均值”，通过以下等式计算：平均值＝(1/N)Σxi，其中变量x的N个值被平均，使得i＝1至N，并且Σxi＝x1+x2+…+xN，如Philip R.Bevington和D.Keith Robinson的”物理科学的数据简化和误差分析(Data Reduction and Error Analysis for the PhysicalSciences)“中所述(第2版，1992年，第8-9页，ISBN 0-07-911243-9)。
本说明书中描述了各种特征和特性，以提供对本公开的组成、结构、生产、功能和/或操作的理解，其包括所公开的组合物、涂层和方法。应当理解，本公开的各种特征和特性可以以任何合适的方式进行组合，而不管这些特征和特性是否在本说明书中结合起来进行了明确描述。发明人和申请人明确希望这些特征和特性的组合包含在本公开的范围内。因此，可以修改权利要求，以便以任何组合叙述在本说明书中明确地或固有地描述的，或另外由本说明书明确地或固有地支持的任何特征和特性。此外，申请人保留修改权利要求的权利，以明确否认现有技术中可能存在的特征和特性，即使这些特征和特性没有在本说明书中明确描述。因此，任何此类修改都不会给说明书或权利要求增加新的内容，并且将符合书面描述、充分描述和增加的内容要求。
除非另外指明，否则本说明书中所标识的任何专利、出版物或其它文献均以全文引用的方式并入本说明书中，但是程度仅仅为所并入的材料不与本说明书中明确阐述的现有描述、定义、陈述、说明或其它公开材料相冲突。因此，并且在必要的程度上，本说明书中阐述的明确公开内容取代通过引用并入的任何冲突材料。通过引用并入本说明书中但与本文阐述的现有定义、陈述或其它公开材料冲突的任何材料或其部分仅在所并入的材料与现有公开材料之间不产生冲突的程度上并入。申请人保留修改本说明书的权利，以明确引用通过引用并入的任何主题或其部分内容。本说明书的修改以增加此类并入的主题将符合书面描述、充分描述和增加的内容要求。
虽然本公开为了说明本公开的各个方面和/或其潜在应用而提供了各种具体方面的描述，但是应当理解，本领域技术人员将想到各种变化和修改。因此，本公开应当被理解为至少与权利要求书一样广泛，而不应仅局限于本文提供的具体说明性方面。

Claims (20)

1.一种涂层系统，其包括：
第一层，其包括
第一成膜树脂；和
第一颜料，
其中如通过积分球分光光度计在采用D65光源、10°观察者和排除镜面反射光的情况下测量的，所述第一层的CIELAB L*值不大于10，例如，不大于8、不大于6、不大于5、不大于3或不大于2；以及
设置在所述第一层的至少一部分上的第二层，所述第二层包括：
与所述第一成膜树脂相同或不同的第二成膜树脂；和
片状颜料，
其中如使用积分球分光光度计根据对比度测试在采用D65光源、10°观察者和包含镜面反射光的情况下测量的，所述第二层的对比度不大于0.80，例如，不大于0.70、不大于0.60、不大于0.50、不大于0.40或不大于0.38
其中如根据以下等式使用多角度分光光度计在采用D65光源和10°观察者的情况下测量的，所述涂层系统的随角异色指数为19或更大，例如，20或更大、21或更大、22或更大、23或更大、24或更大、25或更大、或26或更大：
随角异色指数＝2.69(L15-L110)1.11/(L45)0.86
其中：
L15是在15°的非镜面角度下测量的CIE L*值；
L45是在45°的非镜面角度下测量的CIE L*值；并且
L110是在110°的非镜面角度下测量的CIE L*值。
2.根据权利要求1所述的涂层系统，其中基于所述第二层的总重量，所述第二层包括2重量％或更少的铝薄片，例如基于所述第二层的总重量，1重量％或更少、0.5重量％或更少、或0.1重量％或更少的铝薄片。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的涂层系统，其中所述片状颜料包括云母颜料、氧化物涂覆的云母颜料、玻璃片、氧化物涂覆的玻璃片、可见光衍射颜料、可见光反射有机颜料、金属氧化物片晶、雷达透射复合颜料或其组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的涂层系统，其中所述第一颜料包括炭黑、氧化铁、苝黑、颜料蓝15:1、颜料蓝15:3、颜料棕25、颜料红101、颜料红179、颜料红202、颜料红257、颜料红264、颜料紫19、颜料紫29、颜料黄129、颜料黄139、颜料150、颜料黄42或其组合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的涂层系统，其中所述第一颜料包括平均初级粒度小于100nm，例如小于50纳米或小于40纳米的纳米尺寸颜料。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的涂层系统，其中如根据ASTM D1003测量的，所述第一颜料包括不大于5％的雾度，例如不大于4％、不大于3％、不大于2％、不大于1％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的涂层系统，其中所述涂层系统透射80％或更多的频率为1GHz至300GHz，例如1GHz至100GHz或76GHz至81GHz的电磁辐射穿过涂层系统，例如85％或更多或90％或更多的频率为1GHz至300GHz，例如1GHz至100GHz或76GHz至81GHz的电磁辐射穿过涂层系统。
8.根据权利要求7所述的涂层系统，其中所述第一层、所述第二层或其组合包括5μm至100μm的干膜厚度。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的涂层系统，其中所述涂层系统的L15为115或更大，例如120或更大、125或更大、或130或更大。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的涂层系统，其中如使用多角度分光光度计在110°采用D65光源、10°观察者的情况下测量的，所述第一层具有350或更大的黑度，例如360或更大、370或更大、或380或更大。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的涂层系统，其中所述第一层、所述第二层或其组合进一步包括额外的颜料、增塑剂、耐磨颗粒、膜增强颗粒、流控剂、触变剂、流变改性剂、乙酸丁酸纤维素、催化剂、抗氧化剂、灭微生物剂、消泡剂、表面活性剂、润湿剂、分散助剂、增粘剂、粘土、受阻胺光稳定剂、紫外光吸收剂和/或稳定剂、稳定剂、填料、有机助溶剂、水、活性稀释剂、研磨载体或其组合。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的涂层系统，进一步包括预处理层、增粘剂层、底涂层、中间涂层、顶涂层、底漆层或其组合。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的涂层系统，其中所述第一层是底漆层，并且所述第二层是底涂层。
14.一种包括根据权利要求1至13中任一项所述的涂层系统和/或由其形成的膜。
15.一种制品，其包括沉积在基材上的根据权利要求1至13中任一项所述的涂层系统或根据权利要求14所述的膜。
16.根据权利要求15所述的制品，其中所述基材包括汽车基材、工业基材、建筑基材、卷材基材、包装基材、船舶基材、航空航天基材、消费电子设备基材或其组合。
17.根据权利要求15至16中任一项所述的制品，其中所述基材包括保险杠面板、镜外壳、挡泥板、引擎罩、行李箱、门或其组合。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的制品，其中所述基材是可透射雷达的。
19.一种涂覆有根据权利要求1至13中任一项所述的涂层系统的至少一部分或根据权利要求14所述的膜的汽车部件。
20.一种利用安装在涂覆有金属效果的制品后面的雷达传感器来改进1GHz至300GHz，例如1GHz至100GHz或76GHz至81GHz的电磁辐射频率范围内的无线电检测和测距的方法，所述方法包括：
将根据权利要求1至13中任一项所述的涂层系统和/或根据权利要求14所述的膜施涂到汽车基材上。
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