CN116018291A

CN116018291A - 在基材上的包含金属效应颜料的雷达兼容涂层

Info

Publication number: CN116018291A
Application number: CN202180055577.0A
Authority: CN
Inventors: G·皮罗恩蒂; C·兰德曼
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2020-09-03
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2023-04-25
Also published as: US20230265299A1; KR20230058701A; EP4208510A1; WO2022049041A1; JP2023540463A

Abstract

本发明涉及一种在基材上的包含金属效应颜料的雷达兼容涂层，涉及生产这种涂层的方法，以及以这种方式涂覆的基材的用途，特别是在车辆结构中的用途。

Description

在基材上的包含金属效应颜料的雷达兼容涂层

随着能够实现自动驾驶的车辆的增加，有必要将能够测量与其他车辆或交通障碍物的距离以及测量其他交通参与者的速度的雷达器件集成到相应的汽车部件中，达到迄今为止无法想象的程度。这种雷达器件通常安装在车辆的保险杠后面，以便不对车辆的视觉外观造成不利影响。

多年来，金属漆，优选银色金属漆，一直是最受欢迎的车辆漆之一，尤其是在私家车行业。然而，这些金属涂料表现出与安装在这种车辆内部的雷达器件的覆盖部件的光学设计相关的主要挑战，因为包含铝基金属效应颜料的通常的金属漆可以反射、衰减或吸收通常在频率范围76-81GHz的雷达波，以至于先前用于车辆中雷达器件的覆盖部件的通常的金属车辆漆的使用将导致雷达器件的功能性的不期望的降低。

因此，已经不乏提供不损害车辆的视觉外观并且使得所安装的雷达器件具有良好的功能性的覆盖车辆雷达器件的解决方案的尝试。

因此，相应的覆盖部件被设计为例如散热器格栅，其具有非常大的雷达波透明的区域和金属化的支柱，其仅稍微衰减雷达波通过的能力。

例如，在DE 198 44 021 C2中描述了这种覆盖部件。这里，向外可见的金属层由厚度在纳米范围内的气相沉积的铟层组成。以这种方式涂覆的散热器格栅支柱的视觉印象声称相当于镀铬。

也可以提供具有这种类型的极薄的溅射金属层的公司徽章，例如在EP 954 052B1中所描述的。

相比之下，在DE 10 201 1 016 683 A1中，黑色塑料基材被厚度在纳米范围内的硅层的涂覆。

所述覆盖部件是散热器格栅或公司徽章，其旨在在部分区域具有对应于铬光泽的外部可见光泽。然而，这种类型的涂层不适用于车辆部件，尽管这些部件位于雷达器件的波束路径中，但并不打算给观察者留下传统银色或有色金属漆的视觉印象。这里的困难在于实现在金属漆的情况下通常的强亮度翻转(在改变照明或视角时从亮到暗的明显变化)，实现金属漆的遮盖力，并且将雷达波的衰减降低到这样的程度，即雷达波的传输足以能够以全功能的方式操作已安装的雷达器件。

JP 2004-244516 A公开了一种对电磁辐射具有高透明度的有光泽产品，其可用作散热器格栅，但也可用作另一车辆部件例如尾门的组件。这里聚碳酸酯板上的层可以包含金属颗粒，例如锌、锡或铟，但是也可以用干涉颜料着色，例如二氧化钛涂覆的云母。所述颗粒以含聚氨酯层中3至8重量％的浓度施加到所述板上。黑色底漆作为反面涂层。

所获得的包含多个层的有光泽产品声称具有高电磁辐射透明度和高光泽。

尽管在这种涂层中使用包含二氧化钛涂覆的云母的干涉颜料可以获得对雷达辐射的良好透明度，然而，用后者可以获得的金属饰面的遮盖力和强金属亮度翻转是仅用具有简单结构的这种云母基干涉颜料无法获得的。

因此，JP 2010-030075 A提出了一种在塑料基材上的层，该层除了玻璃薄片或二氧化钛涂覆的云母之外，还包含低浓度的铝颜料，并且可用于例如车辆保险杠。据称，该层中铝颜料的低浓度以及因此可以实现的在各个铝颜料颗粒之间相对较大的分离声称导致了良好的雷达透明度，同时具有高光泽。然而，仅少量存在的铝颜料不能实现金属漆通常具有的遮盖力，而玻璃薄片或TiO₂-云母颜料实际上没有遮盖力。

DE 10 2019 209 893 A1还公开了一种用于车辆部件(例如散热器格栅)的雷达波透明涂层，其在塑料基材上的层中包含铝基颜料和硅酸盐基颜料的混合物。后一种颜料可以是二氧化钛涂覆的云母或二氧化钛涂覆的玻璃。位于基材上该层下面的第二层具有低亮度，并且优选为黑色。据说获得的散热器格栅具有珍珠母状的白色，因此具有金属状的外观。然而，金属饰面的视觉印象同样不能用这种类型的层结构来实现。

本发明的目的在于提供一种在基材上的雷达波透明涂层，该涂层适用于雷达器件的覆盖部件，特别是在车辆结构中，并且包含传统的金属效应颜料，特别是铝颜料，优选地在视觉上尽可能少地与传统的车辆金属饰面不同，并且特别地具有金属外观、高遮盖力和强亮度翻转，同时对雷达波具有良好的透明度。

本发明的另一个目的在于提供一种生产上述涂层的方法。

此外，本发明的另一个目的在于说明这种类型的涂层的用途。

本发明的目的是通过在基材上的包含金属效应颜料的雷达兼容涂层来实现的，其中该涂层具有至少一个层堆叠，该层堆叠由以下组成：

-层(A)，其包含至少一种具有吸收性能的颜料且不含金属效应颜料，和

-层(B)，其包含薄片状效应颜料，其中所述薄片状效应颜料仅为金属效应颜料，并且其中层(B)的层厚度在2至≤10μm的范围内。

此外，本发明的目的也通过一种生产在基材上的包含金属效应颜料的雷达兼容涂层的方法来实现，其中

-将包含至少一种具有吸收性能的颜料且不含金属效应颜料的层(A)施加到任选地预涂覆的由塑料板或塑料膜组成的基材上，以及随后

-将层(B)施加到层(A)，所述层(B)包含薄片状效应颜料，其中薄片状效应颜料仅为金属效应颜料，并且其中层(B)的干层厚度在2至≤10μm的范围内

或者

-将层(B)施加到任选地预涂覆的由塑料板或塑料膜组成的基材上，其中层(B)包含薄片状效应颜料，其中薄片状效应颜料仅为金属效应颜料，并且其中层(B)的干层厚度在2至≤10μm的范围内，以及随后

-将包含至少一种具有吸收性能的颜料且不含金属效应颜料的层(A)施加到层(B)。

此外，本发明的目的也通过在基材上使用上述涂层作为车辆部件上的雷达兼容车辆面漆来实现。

本发明人已经意外地发现，与现有技术文献中描述的解决方案相比，有可能提供在车辆结构中的具有涂层的雷达器件的覆盖部件，该涂层具有包含薄片状效应颜料的层，其中薄片状效应颜料仅由金属效应颜料组成。因此，这种类型的层非常类似于传统金属饰面中的层。然而，必须采取特别的预防措施，以实现足够高的雷达波传输，这是雷达器件正常工作所必需的。因此，例如，包含金属效应颜料的涂层必须仅具有低层厚度。根据本发明，该层厚度在2至≤10μm的范围内。在该层厚度范围内，可通过所用涂料组合物中金属效应颜料的选定浓度来设定优选范围。因此，在涂料组合物中金属效应颜料比例相对较高的情况下，优选在4至7μm范围内的层厚度就足够了，而在涂料组合物中金属效应颜料浓度相对较低的情况下，在>7至<10μm范围内的层厚度更有利。不言而喻，在这里给出的层厚度范围的情况下，由于工艺技术导致的层内的层厚度变化不起作用。关键因素是各个涂层操作的目标平均层厚度。

然而，对于涂层功能的期望模式，特别重要的是，包含金属效应颜料的该层是位于合适基材上的层堆叠的一部分。

用金属效应颜料着色的层在本说明书中被称为层堆叠的层(B)。从基材看，它位于基材上的层(A)的紧邻上方；还从基材看，它也可以位于层(A)的紧邻下方。在两种变型中，可以实现基材上涂层的良好雷达波传输，而两种变型的光学外观不同。

因此，根据本发明的层堆叠由基材上的层(A)和层(B)组成，其中，在第一实施方案中，层(B)直接位于层(A)上，并因此代表基材上层堆叠的最外层，或者在第二实施方案中，层(A)直接位于层(B)上，并因此代表基材上层堆叠的最外层。

根据本发明，层堆叠的层(A)包含至少一种具有吸收性能的颜料(一种类型)。这可以是具有吸收性能的有机吸收颜料、无机吸收颜料和/或薄片状效应颜料。在每种情况下，具有吸收性能的颜料可以单独地，或者作为物质类别内的混合物(例如作为各种无机或有机吸收颜料的混合物)，作为来自不同物质类别的混合物(例如作为具有吸收性能的薄片状效应颜料和有机和/或无机吸收颜料的混合物)，或者也作为有机和/或无机吸收颜料与不具有吸收性能的薄片状非金属效应颜料的混合物存在于层(A)中。层(A)优选包含至少一种具有吸收性能的薄片状效应颜料(一种类型)，其中有机吸收颜料和/或无机吸收颜料可任选地同样存在。对于本发明至关重要的是，存在于层(A)中的具有吸收性能的薄片状效应颜料不能是金属效应颜料。

所使用的具有吸收性能的有机或无机颜料可以是通常用于各种工业涂料中的所有吸收颜料。这些优选以10至500nm，特别是10至<100nm范围内的粒径存在。与薄片状效应颜料结合，如果另外使用的吸收颜料，不管是有机还是无机性质的，它们具有如此小的粒径以至于对入射光是透明的，则它们的特殊效果，例如光泽、闪光和干涉色，在视觉上效果特别好。在这种情况下，吸收颜料的粒径优选在10至<40nm的范围内。吸收颜料的制剂通常可以商购获得。根据与所使用的涂料体系的兼容性，可以考虑例如

W(Heubach,DE)、

UN(Heubach,DE)、MIPA WBC(Mipa,DE)、

(Standox GmbH,DE)、

(Standox GmbH,DE)、

(Arichemie,DE)、

(Arichemie,DE)或其他体系。

合适的吸收颜料是例如异吲哚啉酮、苯并咪唑、喹吖啶酮、铜酞菁、苝、炭黑和/或二氧化钛，仅举几例。

优选适用于根据本发明的涂层，此处在层(A)中，是单独或混合的无机和有机吸收颜料，与不具有吸收性能的非金属薄片状效应颜料混合的无机和/或有机吸收颜料，或任选与有机和/或无机吸收颜料混合的具有吸收性能的薄片状效应颜料。

在优选实施方案中，根据本发明的涂层的层堆叠的层(A)包含具有吸收性能的薄片状效应颜料。

特别地，根据本发明使用具有吸收性能的薄片状干涉颜料。

薄片状干涉颜料的光学效应通常由光在一系列薄层上的反射和透射现象的组合组成，通常在薄片状载体材料上的这种类型的效应颜料通常由这些薄层组成。这里非常频繁地仅使用无色且对可见光非常透明的材料，例如涂有二氧化钛的薄片状云母颜料。这种颜料可以具有银色干涉色或彩色干涉色，但总体上是透明的，没有主体色调。它们只能与有机和/或无机吸收颜料结合使用在根据本发明的涂层的层(A)中。

如果薄片状载体或位于薄片状载体上的至少一个层由具有固有颜色(即吸收色)的材料组成，干涉颜料实现吸收性能，从而实现主体色调。这些可以是有色金属氧化物、金属次氧化物、混合金属氧化物或贫氧金属氧化物或金属氧化物水合物。

干涉颜料也由于层中包含有机有色颜料而实现吸收性能。

另外也适用的是所谓的含碳颜料，其在组成薄片状干涉颜料的至少一层中包含一定比例的元素碳。

特别优选还可以使用干涉颜料，其在透明载体薄片上具有一个或多个干涉层，并且作为最后一层，具有由碳组成的非常薄的透光层。例如，在本专利所有人的专利申请EP3795645 A1中已经描述了这种颜料。

根据本发明优选使用的具有吸收性能的薄片状效应颜料是干涉颜料，其具有至少一个包含氧化铁(例如Fe₂O₃、FeO、Fe₃O₄、FeOOH)、钛次氧化物(例如TiO、Ti₂O₃、Ti₃O₅、Ti₄O₇、Ti₂O、Ti₃O或Ti₆O)或氧化铬(例如Cr₂O₃)的层或者由碳组成的层。

考虑的薄片状载体材料是天然或合成云母、高岭土、滑石或绢云母，此外还有玻璃、钙铝硼硅酸盐、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、石墨薄片或氧化铁薄片。所使用的薄片状载体材料优选为天然或合成云母、钙铝硼硅酸盐薄片、玻璃薄片、SiO₂薄片或Al₂O₃薄片。

表现出彩色干涉色和彩色吸收色的干涉颜料可以容易地用在层(A)中。因此，例如，由Merck KGaA，Darmstadt以商品名

F10-51 Lava Red销售的干涉颜料已被证明是特别合适的有色干涉颜料。该颜料基于薄片状SiO₂基材，并涂有Fe₂O₃。

特别优选使用具有银-灰吸收色的干涉颜料。这种干涉颜料可例如从Merck KGaA以商品名

9602Silver-Grey SW、

9605Blue Shade Silver SW和

9612Silver-Grey Fine Satin SW获得。这些是基于云母薄片并且具有至少一层包含Fe₂O₃或钛次氧化物的层。

如上所述，具有吸收色，特别是银-灰吸收色的干涉颜料也可以与其他具有吸收性能的颜料混合使用，例如与炭黑混合使用。

已经发现，如果涂层作为一个整体打算具有银色金属外观，则具有银-灰吸收色的干涉颜料特别适合用作层(A)中具有吸收性能的颜料。由于薄片状基材上薄层序列形式的颜料结构，当入射光照射到这种类型的干涉颜料时，它们表现出视觉上可感知的光泽。由于包含金属效应颜料的层(B)具有非常低的层厚度，因此其单独的遮盖力不足以获得不透明银色金属饰面的整体视觉印象。因此，层(B)的遮盖力由层(A)中具有吸收性能的颜料的遮盖力有效补充，特别是如果层(A)中存在具有银-灰吸收色的干涉颜料。干涉颜料的银-灰吸收色确保层堆叠的层(A)和层(B)位于相同的颜色范围内，并且如果层(B)包含银色金属效应颜料，例如银色铝颜料，则由层堆叠形成的涂层留下具有高遮盖力、高光泽和清晰亮度翻转的本质上均匀的银色-金属印象。

在从基材看层(A)-(B)序列的情况下以及在层(B)-(A)序列的情况下，涂层的整体层堆叠出现不透明的银色外观。层序列(A)-(B)可以获得的光泽和涂层的亮度翻转比层序列(B)-(A)更明显。相比之下，两个实施方案的雷达能力处于相同的数量级。

因此，为了实现层堆叠的银色整体印象，如果层堆叠的层(A)包含具有吸收性能的颜料，则其类型和数量使得层(A)单独考虑时具有灰色阴影，因此是消色差的，并且处于中等亮度范围(在L^*、a^*、b^*色彩空间中，黑色上的L^*15°在40至90的范围内)，则对本发明的成功特别有利。L^*15值的确定在实施例部分中描述。为此，用具有银-灰吸收色的干涉颜料对层(A)进行着色已经证明非常特别合适。有利地具有消色差吸收色的无机或有机吸收颜料可以另外存在于第一层中。

具有彩色吸收色的吸收颜料，特别是具有彩色吸收色的干涉颜料，也可以用于层(A)中，以增加层(B)的遮盖力。在基材上的层序列(A)-(B)中，整体层堆叠的视觉外观取决于所使用的金属效应颜料。在层(B)中的银色金属效应颜料的情况下，产生银色-金属整体印象向具有彩色吸收色的干涉颜料的吸收色的轻微颜色偏移，这可能是期望的特定颜色细微差别。相反，如果层(B)中的有色金属效应颜料与层(A)中的在相同颜色范围内(例如在橙色或红色区域)具有吸收色的干涉颜料组合，可以实现饱和颜色的生动金属效果。在基材上的层序列(B)-(A)的情况下，在层(B)中使用银色金属效应颜料时，已经出现了这种具有饱和颜色的金属效果。如果在层(A)中不存在其他着色颜料，则整个涂层的可察觉颜色对应于非金属干涉颜料的吸收颜色。

根据本发明，包含具有彩色吸收色的颜料的层(A)具有在50至100的范围内(测量条件如实施例部分所述)的在黑色上(在L*、a*、b*颜色空间中)的L*15°亮度。

相比之下，由于具有吸收性能的颜料的含量而具有黑色外观的层堆叠的层(A)将相当不适合于根据本发明的涂层，因为在层序列(A)-(B)中由层(B)的低层厚度引起的涂层的整体视觉外观将具有混浊或斑驳的特征。即使使用层序列(B)-(A)，也会获得不均匀的视觉外观。因此，根据本发明，具有黑色的层(A)不是优选的。

基于层(A)的重量，层(A)中具有吸收性能的颜料的总浓度在10至25重量％的范围内，优选在15至20重量％的范围内。

如果在第一层中使用具有吸收性能的干涉颜料，这些颜料通常具有1至100μm，特别是2至70μm，特别优选3至50μm范围内的粒径。干涉颜料的厚度在0.1至2μm的范围内。

相比之下，可以是有机或无机性质的经典吸收颜料具有约10至<100nm，优选1至<40nm范围内的粒径。

与根据本发明采用的层堆叠的层(A)相反，层(B)作为薄片状效应颜料仅包含金属效应颜料。

本发明意义上的金属效应颜料是指由金属组成或具有至少一个金属层的薄片状效应颜料。这些特别包括通常用于金属饰面的铝颜料，其适于以所谓的玉米薄片或银元的形式用于根据本发明的涂层。通过湿磨生产的其他铝颜料也是合适的，但通过真空沉积工艺生产的铝颜料是不合适的。所述铝颜料经常用于油漆和涂料，特别是也用于汽车饰面漆。这里可以用有机和/或无机材料涂覆纯铝薄片，以改变或优化颜料的用途或颜色特性。

同样适合作为金属效应颜料的是青铜或黄铜颜料，但优选使用铝颜料。

金属效应颜料可以从不同的制造商那里以各种各样的版本和尺寸商购获得。作为d50值，适合于这里的金属效应颜料的粒径在5至50μm的范围内，优选在10至35μm的d50范围内。粒径由制造商报告，因此是可选择的，因此单独的粒径测定是多余的。

在根据本发明的涂层的层(B)中使用的金属效应颜料的尺寸比不特别限制在所示的范围内，即可以使用通常的可商购获得的金属效应颜料。

例如，合适的银色金属效应颜料是来自Eckart GmbH的铝颜料或颜料制剂

IL Hydrolan 2156、

IL Hydrolan 8154和

IL Hydrolan 3580，来自Toyal的

EMR-767E和

EMR-1227或来自Silberline的APE-5245-C33或AQUA

5500-C43，仅举几例。

可以特别提及的有色金属效应颜料是来自Merck KGaA的

系列的颜料、

F120-30 CWT Taklamakan Gold、

F120-51CWT Victoria Red、

F120-58 CWT Wahiba Orange和

F121-51 CWT Atacama Red。

基于层(B)的重量，金属效应颜料以3至25重量％，特别是15至20重量％的量存在于涂层的层堆叠的层(B)中。所使用的金属效应颜料的量和层(B)的层厚度彼此匹配。

除了金属效应颜料之外，层堆叠的层(B)还可以任选地包含精细分割的吸收颜料或染料，但不包括其他的薄片状效应颜料。上面已经描述了有机和无机有色颜料及其尺寸比的实例。

层(B)的层厚被限制在2至≤10μm的范围内，以便其中存在的金属效应颜料对雷达辐射的衰减不会过度。然而，雷达辐射的轻微衰减仍然确保雷达器件的正常操作，雷达器件的波束路径中允许置有根据本发明的在基材上的涂层。上面已经描述了层(B)的最佳层厚度对该层中金属效应颜料浓度的依赖性(低浓度允许在所示范围内有更大的层厚度)。此外，应选择所使用的金属效应颜料的粒径以使得作为单独层的层(B)不表现为不透明层。层(B)的层厚度是指固化和干燥层的厚度，即干层厚度。

本发明意义上的“雷达兼容”是指在暴露于峰值频率为76.5GHz的电磁波时介电常数小于30的涂层。此外，350μm PET基材上的涂层在暴露于峰值频率为76.5GHz的电磁波时，单向传输衰减必须小于2dB。优选地，单向传输衰减小于1.5dB。

使用来自perisens GmbH,Germany的RMS-D-77/79G仪器在标准模式下测量涂层的介电常数和基材上涂层的单向传输衰减。

根据本发明的层体系的层(A)的层厚度被设定为使得由层(A)和层(B)组成的层堆叠的总层厚度在10至40μm，优选15至25μm的范围内。

用于层堆叠的层(A)和(B)的粘合剂可以是在固化状态下看起来透明的所有常规粘合剂和粘合剂体系。这里可以求助于所有常见类型的粘合剂，这些粘合剂在常规涂覆工艺中使用，并且与所使用的颜料相容。溶剂基粘合剂体系、水性粘合剂体系和辐射固化粘合剂体系可以同等地使用，只要观察到本领域中关于颜料选择和关于涂覆工艺的通常的特定因素。

根据本发明的涂层的层(A)和层(B)都可以包含本领域中通常的其他添加剂，例如填料、抑制剂、阻燃剂、润滑剂、流变助剂、分散剂、再分散剂、消泡剂、流量控制剂、成膜剂、粘合促进剂、干燥促进剂、光引发剂等。

根据所采用的粘合剂体系，用于生产层堆叠的层(A)和(B)的涂料组合物任选还包含有机溶剂和/或水，然而，在两层固化后，它们不再存在于根据本发明的涂层中。本领域中常用的溶剂体系可以不受限制地使用。用于粘合剂体系的相应组合物，包括溶剂和添加剂，对于本领域技术人员来说是充分已知的，并且在一些情况下也可以作为未着色状态的成品商购获得。本领域技术人员可以根据要使用的相应色素和所需的涂覆工艺进行相应的选择。

由层(A)和(B)组成的根据本发明的层堆叠施加到其上的可能的基材是由塑料组成的板或膜。可以使用通常用于汽车结构的塑料，例如聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚氨酯(PUR)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或丙烯腈-乙烯-苯乙烯(AES)基材，仅举几例。这种类型的塑料板或塑料膜对雷达信号有一定的基本衰减，由于其上的涂层，这种衰减应该只略有增加。关于根据本发明的涂层的雷达能力，由于相应的基材而存在的雷达信号相对于单向传输的基本衰减值包括在测量值中。仅由基材引起的雷达信号单向传输的基本衰减在实例中单独指示。由于技术设备或生产相关的原因，不可能测量仅由涂层引起的雷达信号衰减。

不言而喻，基材可以是三维成形的，即可以具有取决于应用的三维外部形状。因此，例如，用于形成车辆尾门的一部分的塑料板自然地具有与用于保险杠的塑料板不同的三维外部形状。通常，在施加根据本发明的涂层之前，借助于常规成形工艺产生基材的三维形状。

根据本发明的基材上的涂层的基本核心要素是上述包含直接布置在彼此之上的层(A)和(B)的层堆叠，其中，根据实施方案，从基材看，层(A)或层(B)代表层堆叠的最外层。此外，同样可以是根据本发明的涂层的一部分的其他层也可以任选地位于基材与第一层之间(层(A)或层(B)，取决于实施方案)和/或位于第二层(层(B)或层(A)，取决于实施方案)之上。

这种类型的附加层经常用于汽车结构中，以便改进漆层对基材的粘附性，设置彩色色调和/或改进漆层的机械和化学强度以及耐候性。这些是底漆层、其他着色层或最外透明涂层，通常设计为透明无色的。根据本发明的涂层可以有利地具有底漆层和/或透明涂层。根据本发明，在此可以采用工业上广泛使用的、因此不需要进一步解释的所有常规材料。

根据本发明的在基材上的涂层可以有利地用于雷达器件要配备具有视觉上具有金属饰面的覆盖物的所有情况，而不会对雷达器件的功能产生不利影响。这自然适用于，特别是，用于车辆结构的覆盖部件。根据本发明的涂层优选为车辆面漆。由于其良好的光学性能，这当然也可以用于所有类型的面漆，这些面漆在视觉上对应于传统的金属饰面，但是只消耗少量通常使用的金属效应颜料。存在的雷达波束透明度也可以起次要作用，并且相应的使用领域不限于车辆结构。

本发明还涉及生产在基材上的包含金属效应颜料的雷达兼容涂层的方法，其中，将包含层(A)和层(B)的层堆叠施加到包含塑料板或塑料膜的任选预涂覆的基材上，其中层(A)包含至少一种具有吸收性能的颜料且不含金属效应颜料，且其中层(B)包含薄片状效应颜料，其中薄片状效应颜料仅为金属效应颜料，且其中层(B)具有2至≤10μm范围内的干层厚度。层堆叠的层(A)和(B)按照顺序(A)-(B)或顺序(B)-(A)布置在基材上。

上文已经解释了与合适的塑料基材和层(A)和(B)的组成相关的所有材料细节。在这种程度上，此处引用上文。

层堆叠的两层可以借助于常规的涂覆工艺施加到基材上，例如通过喷涂法、刷涂法、模内法、辊涂法、卷涂法或幕涂法。

这种类型的涂覆工艺在大规模工业中是常见的，并且不需要特别的调整就可以熟练地使用。在施加过程中，仅设置层(B)的层厚度，从而获得2至≤10μm范围内的最终干层厚度，该厚度明显小于包含类似金属效应颜料的传统金属饰面的干层厚度。然而，本领域技术人员将能够基于其专业知识而无问题地设定这样的干层厚度。

所采用的具有预定义雷达特性的塑料基材可以任选地例如用一个或多个底漆和/或着色层预涂覆。然而，如果涂层作为一个整体具有雷达兼容的特性，必须确保任选地另外存在于相应基材上的层中没有一个包含金属效应颜料或会对涂层整体所需的雷达透明度产生不利影响的其他成分。

用底漆层预涂覆塑料基材是有利的，因为这种底漆层尤其改进了涂层整体的机械稳定性和层堆叠的第一层对基材的粘附性。此外，通常设计为无色且对可见光透明的最外层透明涂层是有利的，特别是对于涂层的机械稳定性和耐候性。在本发明中，它们还优选地作为涂层整体的最外层施加到层堆叠的上层。

本发明还涉及上述包含金属效应颜料的涂层作为车辆部件上的雷达兼容车辆面漆的用途。它可以应用于所有基于塑料基材的车辆部件。金属基材是不适合的，因为它们不能保证所需的雷达能力。该涂层可应用于作为安装在车辆内部的雷达器件的外壳或屏蔽部件的外部车身部件，或者也可应用于合适的车身部件的整个表面。可以提及的车身部件特别是保险杠、尾门、散热器格栅、翼子板或其零部件。当然，如果只对金属饰面的视觉外观感兴趣并且雷达能力是次要的，则根据本发明的涂层当然也可以应用于除了上述那些以外的车辆部件。在后一种情况下，本发明的应用领域也不限于车辆结构。

下面将参考实施例解释本发明，但不限于此。

实施例：

在每种情况下，所用的基材都是厚度为350μm的PET膜(Hostaphan RN 350，Mitsubishi Polyester Film GmbH，DE)。为了测定L^*值和颜色分离ΔE，以类似于PET膜的方式涂覆黑/白Leneta板。该涂覆以气动喷涂的方式进行。所使用的粘合剂是来自MIPA SE，DE的制剂WBC 000。

实施例1(参考)：

作为涂层的目标视觉外观的参考，仅用铝颜料着色的涂料组合物作为单层施加到膜上。

PMC：颜料质量浓度

Al：铝颜料(

IL Hydrolan 2156，

IL Hydrolan 8154，1:1混合物，Eckart)

DLT：干层厚度

L^*：在L^*a^*b^*颜色空间中，在某一测量角度下的亮度值L^*

翻转指数：当视角改变时，亮度翻转的量度，根据以下公式确定：

ΔE^*：标准化黑白背景上L^*a^*b^*-颜色空间中样品的颜色分离，根据以下公式确定：

ΔE^*＝√(ΔL^*2+Δa^*2+Δb^*2)

实施例2至4(发明)：

表1：

在每种情况下，进行4次涂覆操作，其中前3次涂覆操作使用仅用18重量％

9602Silver Grey SW(具有银-灰吸收色的银-灰干涉颜料，含有氧化铁，MerckKGaA，Darmstadt)着色的涂料组合物进行。由于不发生临时干燥，三次涂覆操作产生根据本发明的层堆叠的层(A)(这里技术上需要三次施加)。

作为层(B)，施加仅用12重量％(实施例2)、15重量％(实施例3)或18重量％(实施例4)铝颜料混合物(见上文)着色的涂料组合物。

该表显示了由层(A)和(B)组成的涂层整体的干层厚度。对于每次涂覆操作，在每种情况下施加大致相同量的涂料组合物。

使用SMC5模式下的BYKMac i型色度计(Byk-Gardner)进行样品的比色测量。

层(A)的在黑色上的L^*15值是在标准化黑/白涂层基材上的四区域完全不透明涂层上单独使用有机或无机吸收颜料时进行的。如果在层(A)中使用具有吸收性能的薄片状效应颜料，则层(A)的比色测量，特别是在黑色上的L^*15值的测定，借助于在基材上具有18重量％颜料质量浓度的涂层来进行。

所用颜料的浓度和涂层的层厚度在每种情况下对于根据本发明的涂层的单个层和层堆叠表示。

这里用作基材的黑/白板符合ASTM E 1347标准，由Leneta以Metopac T12G板的名称销售。

从表中可以看出，在每种情况下只有约4至5μm厚的第二层中铝颜料浓度的增加导致翻转指数的增加和ΔE值的降低，并且根据参考实施例的传统银色金属饰面的视觉外观可以用实施例2至4好至很好地模拟。

雷达波传输

下表显示了各个层结构的介电常数(介电常数)和单个波束通道(76.5GHz)的以dB为单位的雷达信号衰减

表2：

与根据参考实施例的原始金属饰面相比，本发明的实施例显示了单个波束通道的雷达辐射衰减的明显降低。同时具有良好的遮盖力和非常好的亮度翻转，根据技术要求，根据本发明的所有涂层明显比包含铝颜料的传统不透明金属饰面更适合作为位于雷达器件的波束路径中的车辆部件的雷达兼容涂层。

实施例5至7：

使用PET基材和如实施例1所述的涂覆工艺，在每种情况下，将RAL色调7030(石灰色，实施例5)、7033(水泥灰色，实施例6)和7035(浅灰色，实施例7)的完全不透明的涂层作为层(A)施加到基材上。在每种情况下，将用15重量％薄片状铝颜料(

IL Hydrolan2156，

IL Hydrolan 8154，1:1混合物，Eckart)着色的层(B)施加到层(A)上。

关于各个涂层的比色性质或雷达能力的单独结果可以在表3和4中看到。

表3：

表4：

实施例	介电常数	76.5GHz时的衰减(dB)
			5	15.0	1.67
6	15.9	1.75
			7	21.1	2.07
PET基材	3.219	1.05

实施例表明，可以获得具有高遮盖力和令人满意的翻转指数的类似金属的视觉外观，其中实施例5和6中的涂层在目标范围内对雷达信号具有单向衰减，而实施例7中的涂层仅最小限度地超出目标范围。

实施例8：

根据实施例1并借助于实施例1中提到的喷涂将如上所述的用18重量％的铝颜料着色的涂层(B)施加到PET基材上。在三次涂覆操作中施加用18重量％的

F10-51 Lava Red(Merck KGaA，SiO₂基材上的氧化铁)着色的涂层作为层(A)。

关于各个涂层的比色性质或雷达能力的单独结果可以在表5和表6中看到。

表5：

表6：

实施例8表明，在基材上的层结构(B)-(A)的情况下，也获得了具有良好的亮/暗翻转并表现出比仅具有铝颜料的标准商业金属涂层显著更低的雷达信号单向衰减的涂层。根据本发明的涂层表现出视觉上吸引人的红色金属特征和良好的遮盖力。

Claims

1.在基材上的包含金属效应颜料的雷达兼容涂层，其特征在于，所述涂层包含至少一个由以下组成的层堆叠：

2.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，第一层包含有机吸收颜料、无机吸收颜料和/或具有吸收性能的薄片状效应颜料。

3.根据权利要求1或2所述的涂层，其特征在于，所述由层(A)和(B)组成的层堆叠具有在10至40μm范围内的总层厚度。

4.根据权利要求1至3中一项或多项所述的涂层，其特征在于，所述层(A)包含具有银-灰吸收色的干涉颜料作为薄片状效应颜料。

5.根据权利要求1至3中一项或多项所述的涂层，其特征在于，所述层(A)包含具有红色吸收色的干涉颜料作为薄片状效应颜料。

6.根据权利要求1至5中一项或多项所述的涂层，其特征在于，所述层(B)的金属效应颜料是铝颜料。

7.根据权利要求1至6中一项或多项所述的涂层，其特征在于，基于层(B)的重量，所述层(B)包含浓度在3至25重量％的范围内的所述金属效应颜料。

8.根据权利要求1至7中一项或多项所述的涂层，其特征在于，基于层(A)的重量，所述层(A)包含浓度在10至25重量％的范围内的一种或多种具有吸收性能的颜料。

9.根据权利要求1至8中一项或多项所述的涂层，其特征在于，所述基材是由塑料组成的板或膜，其中所述板或膜任选地具有三维外部形状。

10.根据权利要求1至9中一项或多项所述的涂层，其特征在于，在所述基材与由层(A)和(B)组成的所述层堆叠之间和/或在所述层堆叠之上任选地存在其他层。

11.根据权利要求10所述的涂层，其特征在于，一个或多个所述其他层是底漆层和/或最外透明漆层。

12.根据权利要求1至11中的一项或多项所述的涂层，其特征在于，所述涂层是车辆面漆。

13.生产在基材上的包含金属效应颜料的雷达兼容涂层的方法，其特征在于

-将层(B)施加到层(A)，所述层(B)包含薄片状效应颜料，其中所述薄片状效应颜料仅为金属效应颜料，并且其中层(B)的干层厚度在2至≤10μm的范围内，

或者

-将层(B)施加到任选地预涂覆的由塑料板或塑料膜组成的基材上，其中层(B)包含薄片状效应颜料，其中所述薄片状效应颜料仅为金属效应颜料，并且其中层(B)的干层厚度在2至≤10μm的范围内，以及随后

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，借助于喷涂法、刷涂法、辊涂法、卷涂法、幕涂法或模内法施加层(A)和(B)。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述基材已经预涂覆有底漆层。

16.根据权利要求13至15中一项或多项所述的方法，其特征在于，将透明漆层作为涂层的最外层施加到层堆叠(A)(B)的层(B)上或层堆叠(B)(A)的层(A)上。

17.根据权利要求1至12中一项或多项所述的在基材上的包含金属效应颜料的涂层作为车辆部件上的雷达兼容车辆面漆的用途。

18.车辆部件，其包括由塑料板或塑料膜组成的基材，所述基材具有至少一个根据权利要求1至12中一项或多项所述的涂层。