[发明专利]包括排斥性表面的车辆传感器、保护性膜、排斥性涂料组合物以及方法

说明书

本发明提供了一种车辆传感器系统，该车辆传感器系统包括外部表面；以及设置在该外部表面上的排斥性组合物，其中根据污水喷雾测试，该排斥性组合物表现出小于5％、4％、3％或2％的雾度增加。在典型的实施方案中，该排斥性组合物表现出90°至125°的前进水接触角。在一些实施方案中，该传感器系统包括相机、激光器、激光雷达传感器、声纳传感器或雷达传感器。外部表面通常是挡风玻璃表面、保护性外壳或镜头表面。在一些有利的实施方案中，该排斥性组合物表现出不大于25度、20度、15度、10度或5度的滚落角。本发明还描述了保护性膜、排斥性组合物、涂料组合物以及评价排斥性的方法。

发明内容

在一个实施方案中，描述一种车辆传感器系统，该车辆传感器系统包括外部表面；以及设置在该外部表面上的排斥性组合物，其中根据污水喷雾测试，该排斥性组合物表现出小于5％、4％、3％或2％的雾度增加。在典型的实施方案中，该排斥性组合物表现出90°至125°的前进水接触角。在一些实施方案中，该传感器系统包括相机、激光器、激光雷达传感器、声纳传感器或雷达传感器。外部表面通常是挡风玻璃表面、保护性外壳或镜头表面。在一些有利的实施方案中，该排斥性组合物表现出不大于25度、20度、15度、10度或5度的滚落角。

在另一个实施方案中，描述包括排斥性表面层的保护性膜，其中根据污水喷雾测试，该排斥性表面层表现出小于5％、4％、3％或2％的雾度增加。

在另一个实施方案中，描述一种排斥性组合物，该排斥性组合物包含固化的有机基质，该固化的有机基质包含至少2.5重量％的低表面能部分和至少5重量％的具有大于5的亲水-亲脂平衡(HLB)的非离子型表面活性剂。

在另一个实施方案中，涂料组合物被描述为包含有机溶剂；以及排斥性组合物，该排斥性组合物包含具有低表面能部分的烯键式不饱和单体的至少15重量％固体；任选的一种或多种不含低表面能部分的烯键式不饱和单体、低聚物和/或聚合物；以及至少5重量％的非离子型表面活性剂，该非离子型表面活性剂具有大于5的亲水-亲脂平衡(HLB)。

在另一个实施方案中，评价排斥性的方法包括提供透明膜，该透明膜包括排斥性表面层；测量包括排斥性表面层的透明膜的初始雾度；制备包含盐和不溶性无机颗粒物质的水性溶液；将该水性溶液施加到透明膜的排斥性表面层；在施加水性溶液之前或之后使透明膜竖直取向；使排斥性表面上的剩余水性溶液干燥；重新测量雾度；以及测定雾度的变化。

具体实施方式和优选的实施方案

传感器技术在车辆(例如，汽车)中的使用已经增加。例如，自主车辆和半自主车辆具有在越来越多的应用中使用的潜力。此类自主车辆包括至少一个车辆传感器系统、被配置为接收关于例如周围地形、即将到来的障碍物、路径等的信息的系统。在一些情况下，该车辆传感器系统被配置为代替操作人员通过命令一系列操纵来自动地响应该信息，使得车辆能够在只有很少或没有人工干预的情况下越过地形、避开障碍物或跟踪特定路径。用于检测周围环境中的物体的各种类型传感器的示例可以包括激光或激光雷达(光探测和测距)、声纳、雷达、相机，以及具有扫描和记录来自车辆周围环境的数据的能力的其他装置。此类扫描将必须通过面向外部的元件来发起或接收。该面向外部的元件可以是扫描传感器本身的一部分，或可以是车辆传感器系统的屏蔽或保护更易碎部分的附加部分。此类面向外部的元件的示例包括挡风玻璃(如果传感器放置在挡风玻璃后面)、前灯(如果传感器放置在前灯后面)、保护性外壳和相机镜头的表面。

该面向外部的元件具有暴露于例如温度、水、其他天气、污垢和碎屑之类的户外环境要素的表面(外部表面)。这些要素中的任一种都可能干扰该面向外部的元件，并且可能损害扫描输出或数据进入车辆传感器系统。

在一个实施方案中，描述一种车辆传感器，该车辆传感器包括排斥户外环境要素的外部表面。在一个实施方案中，排斥性表面由施加到车辆传感器的外部表面的排斥性组合物提供。在另一个实施方案中，排斥性表面由保护性膜提供，其中保护性膜包含排斥性组合物。

表面和组合物的排斥性可根据各种方法来表征。