[发明专利]NIR光散射涂层和用于制备它们的组合物

说明书

本发明涉及一种涂料组合物，其为底色漆或清漆组合物并且包含作为成膜基料(A)的至少一种聚合物、含有至少一种贵金属和/或至少一种其合金和/或氧化物的纳米颗粒(B)，其中贵金属在每种情况下独立地选自Au、Ag、Cu、Pd、Ru、Rh、Re、Ir、Os和Pt及其混合物，其中这些纳米颗粒具有20nm至500nm的平均粒径，并且以基于组合物的总固含量为0.01‑10.0重量％的量存在于涂料组合物中，以及作为组分(C)的水和/或至少一种有机溶剂，其以基于组合物总重量为至少30重量％的量存在于涂料组合物中；可由所述涂料组合物获得的涂膜和涂层；至少部分地在基材的至少一个表面上形成涂膜和涂层的方法，以及可通过本发明方法获得的至少部分涂覆的基材。

本发明涉及一种涂料组合物，其为底色漆或清漆组合物并且包含至少一种聚合物作为成膜基料(A)、含有至少一种贵金属和/或至少一种其合金和/或氧化物的纳米颗粒(B)，其中贵金属在每种情况下独立地选自Au、Ag、Cu、Pd、Ru、Rh、Re、Ir、Os和Pt及其混合物，其中这些纳米颗粒具有20nm至500nm的平均粒径，并且基于组合物的总固含量以0.01-10.0重量％的量存在于涂料组合物中，以及作为组分(C)的水和/或至少一种有机溶剂，其以基于组合物总重量为至少30重量％的量存在于涂料组合物中；一种可由所述涂料组合物获得的涂膜和涂层，一种形成涂膜的方法和一种至少部分地涂覆在基材的至少一个表面上的涂层，以及一种可通过本发明方法获得的至少部分涂覆的基材。

发明背景

最近在与自动驾驶(“自主”)车辆和车辆周围环境中的其他物体相关的技术方面取得了进展，包括可由安装在自主车辆上的传感器检测到的标记。自主车辆使用检测系统的组合，例如传感器、照相机、雷达、超声波和激光来检测和定位障碍物，以便自主车辆可以安全地导航绕过这些物体。一些检测系统在远距离或非理想环境中检测物体的能力有限，例如在弱光条件下、在恶劣天气如雾、雨和雪下或在空气中具有光散射颗粒物的其他条件下(例如，烟雾和灰尘)。该类限制可能会禁止自主车辆安全导航绕过障碍物。

LIDAR(光成像、检测和测距)是一种遥感技术，其可部署在该自主车辆中以作为物体识别的主要来源。通过用激光照射周围环境，LIDAR实时映射其路径中的物体的距离，并且可以与软件配对以安全地对其附近的物体做出反应。例如，如果物体离车辆过近，则软件可以做出反应以避开该物体。已知的是，LIDAR利用近红外光(近IR光或NIR光)作为其照明源，这带来了挑战：尽管许多浅色物体相对容易地反射这种类型的光，然而，尤其是深色和透明物体要么吸收或透过该光，从而降低分辨率并导致潜在的情况，此时物体无法被LIDAR充分观察并被自主车辆系统避开。US 2016/0146926A1涉及一种系统，其包括该LIDAR设备和LIDAR目标，以及与LIDAR目标接触的回射材料。

物体反射光的能力取决于其本体和表面性质，并且自身表现为镜面反射或漫反射。当来自光源的单一方向的入射光以与入射波相同的角度反射到单一出射方向时，发生光的镜面反射。当来自光源的单一方向的入射光以多个角度反射时，发生漫反射。理论上，镜面反射和漫反射都可以用于自主车辆的LIDAR技术中，但实际上这要困难得多。对于镜面反射，大部分亮度是在入射角处观察到的。因此，对于具有位于光源处的检测器的移动车辆，如果入射角远离串列光源和检测器定位，这可能证明是有问题的。相反，漫反射显示来自所有方向的相同亮度，这可以缓解这种担忧，并允许在所有角度进行检测。

目前的大多数涂层都施加在诸如车身的基材上，以提高耐用性和美观性，但通常不能在漫反射近IR光方面赋予足够的功能，以提高LIDAR技术的可见性。