CN103827344A

CN103827344A - 用于基材涂布的方法以及含有添加剂的粉末涂料材料在该方法中的用途

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Publication number: CN103827344A
Application number: CN201280046396.2A
Authority: CN
Inventors: S·赫费纳; M·鲁普雷希特; C·沃尔夫鲁姆; M·格莱布; A·赖斯
Original assignee: Eckart GmbH
Current assignee: Eckart GmbH
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2014-05-28
Also published as: CN108950459A; US20140230692A1; JP2014527575A; WO2013014213A3; WO2013014213A2; EP2737100B1; EP2737100A2; KR20140061422A

Abstract

本发明涉及含有颗粒的粉末涂料材料在涂布方法中的用途，其中添加剂已经至少部分地施用至颗粒的表面，所述涂布方法特别地为冷气喷涂、火焰喷涂、高速火焰喷涂、热等离子体喷涂和非热等离子体喷涂。此外，本发明涉及涂布方法，特别是使用根据本发明的粉末涂料材料的上述方法。

Description

用于基材涂布的方法以及含有添加剂的粉末涂料材料在该方法中的用途

本发明涉及粉末涂料材料用于涂布基材的用途。此外，本发明包括使用这种粉末涂料材料用于基材涂布的方法。此外，本发明包括适用于上述用途和/或方法的粉末涂料材料。

已知许多用于不同基材的涂布方法。例如，将金属或其前体从气相沉积在基材表面上，参见例如PVD或CVD方法。此外，能够例如从溶液通过电化学方法来沉积相应的物质。另外，能够例如以清漆的形式将涂料施用至表面上。然而，所有的方法都具有特定的优点和缺点。例如，在以清漆的形式沉积的情况下，需要大量的水和/或有机溶剂，需要干燥时间，待施用的涂料材料必须与基础清漆相容，基础清漆的残余物同样保持在基材上。例如，通过PVD法施用需要大量能量以将非挥发性物质带入气相。

鉴于上述限制，已经开发了大量涂布方法以提供用于各自预期用途所需的性质。已知的方法使用例如动能、热能、或它们的混合以产生涂层，其中热能可源自例如常规燃烧火焰或等离子体火焰。后者进一步分为热和非热等离子体，这是指气体已被部分或完全地分离成自由电荷载子如离子或电子。

在冷气喷涂的情况下，涂层是通过施加粉末至基材表面形成的，其中粉末颗粒被大大加速。为此，通过在德-拉伐尔喷嘴中膨胀将经加热的工艺气体加速至超音速，然后将粉末喷射。作为高动能的结果，当颗粒撞击基材表面时它们形成致密层。

例如，WO2010/003396A1公开了采用冷气喷涂作为涂布方法来施加耐磨保护涂层。此外，例如在EP1363811A1、EP0911425B1和US7,740,905B2中发现冷气喷涂方法的公开。

火焰喷涂属于热涂布方法组。这里，将粉末涂料材料引入燃料气体/氧气混合物的火焰。这里，可达到最高约3200℃的温度，例如使用氧乙炔火焰。该方法的细节可自公开如EP830464B1和US5,207,382A学到。

在热等离子体喷涂的情况下，将粉末涂料材料注入热等离子体。在通常使用的热等离子体中，达到最高约20,000K的温度，从而使注入的粉末熔融并沉积在基材上作为涂层。

热等离子体喷涂的方法及其具体实施方案以及方法参数是本领域技术人员已知的。例如，参考WO2004/016821，其描述了使用热等离子体喷涂以施加非晶涂层。此外，EP0344781例如公开了使用火焰喷涂和热等离子体喷涂作为使用碳化钨粉末混合物的涂布方法。在文献中多次描述了在等离子体喷涂法中使用的特定设备，例如在EP0342428A2、US7,678,428B2、US7,928,338B2和EP1287898A2中。

在高速火焰喷涂的情况下，燃料在高压下燃烧，其中燃料气体、液体燃料和它们的混合物都可以用作燃料。将粉末涂料材料注入高度加速的火焰。已知这种方法特征在于相对致密的喷涂涂层。高速火焰喷涂也是本领域技术人员公知的，并且已经在许多出版物中进行了描述。例如，EP0825272A2公开了使用高速火焰喷涂的用铜合金涂布的基材。此外，例如WO2010/037548A1和EP0492384A1公开了高速火焰喷涂的方法以及在其中使用的设备。

非热等离子体喷涂很大程度上类似于热等离子体喷涂和火焰喷涂进行。粉末涂料材料被注入非热等离子体，并与其一起沉积在基材表面上。如可例如从EP1675971B1得知的，该方法的特征在于经涂布的基材的特别低的热负荷。该方法中，特定的实施方案和相应的方法参数也是本领域技术人员从不同的出版物中已知的。例如EP2104750A2描述了该方法的用途和实施该方法的设备。例如，DE10320379A1描述了使用该方法的可电加热的元件的制造。关于该方法或用于非热等离子体喷涂的设备的进一步公开可见于例如EP1675971B1、DE102006061435A1、WO03/064061A1、WO2005/031026A1、DE19807086A1、DE10116502A1、WO01/32949A1、EP0254424B1、EP1024222A2、DE19532412A1、DE19955880A1和DE19856307C1中。

使用粉末涂料材料的涂布方法的一般问题是粉末的传输。粉末涂料材料的非常均匀的进料是必要的，特别是例如为生产特别薄的层。因此，也发现各种专门设计的传输机设备是单独的专利申请的主题。例子可见于WO03/029762A1和WO2011/032807A1中。

本发明的目的在于使得有可能生产新颖的涂层或改进已知涂层的生产。此外，本发明的目的在于使得有可能生产特别薄的高质量涂层。此外，本发明的目的在于解决关于用于涂布方法中的粉末涂料材料的可传输性的现存问题。

本发明的再一目的是提供用于基材涂布的方法，其特征在于新颖的涂层或改善的涂层质量。

本发明的再一目的是提供粉末涂料材料，其特别适用于涂布方法的上述用途之一。

本发明涉及含有颗粒的粉末涂料材料在涂布方法中的用途，其中粉末涂料材料的颗粒至少部分地具有至少一种添加剂，且其中所述涂布方法选自冷气喷涂、火焰喷涂、高速火焰喷涂、热等离子体喷涂和非热等离子体喷涂。

在上述用途的特定实施方案中，相对于涂料材料和添加剂的总重量，一种或多种添加剂的重量比例为至多32重量％。

在上述用途的特定实施方案中，在每种情况下相对于涂料材料和添加剂的总重量，一种或多种添加剂的重量比例在0.02重量％和32重量％之间。

在上述用途的特定实施方案中，在每种情况下相对于涂料材料和添加剂的总重量，粉末涂料材料的含有添加剂的颗粒的碳含量为0.01重量％至15重量％。

在上述用途的特定实施方案中，相对于涂料材料和添加剂的总重量，一种或多种添加剂的重量比例为至少0.02重量％。

在上述用途的特定实施方案中，用作添加剂的一种或多种化合物具有至少6个碳原子。

在上述用途的特定实施方案中，粉末涂料材料的颗粒包含金属颗粒或者为金属颗粒，并且所述金属选自银、金、铂、钯、钒、铬、锰、钴、锗、锑、铝、锌、锡、铁、铜、镍、钛、硅、它们的合金和混合物。

在上述用途的特定实施方案中，涂布方法选自火焰喷涂和非热等离子体喷涂。特别优选非热等离子体喷涂。

在上述用途的特定实施方案中，至少一种添加剂不包含硬脂酸和/或油酸，优选不包含饱和或不饱和的C18羧酸，更优选不包含饱和或不饱和的C14至C18羧酸，还更优选不包含饱和或不饱和的C12至C18羧酸，最优选不包含饱和或不饱和的C10至C20羧酸。

在上述用途的特定实施方案中，一种或多种添加剂选自聚合物、单体、硅烷、蜡、氧化蜡、羧酸、膦酸、上述的衍生物及其混合物。

在上述用途的特定实施方案中，粉末涂料材料具有在0.4至2.9范围内的跨度值，它被定义为如下：

在上述用途的特定实施方案中，可使用有机和/或水性溶剂从经涂布的颗粒移除一种或多种添加剂。

在上述用途的特定实施方案中，粉末涂料材料的粒度分布为D₅₀值在1.5至53μm的范围内。

在上述用途的特定实施方案中，粉末涂料材料的粒度分布为D₉₀值在9至103μm的范围内。

在上述用途的特定实施方案中，粉末涂料材料的粒度分布为D₁₀值在0.2至5μm的范围内。

此外，本发明涉及用于涂布基材的方法，所述方法选自冷气喷涂、火焰喷涂、高速火焰喷涂，热等离子体喷涂和非热等离子体喷涂，其中使用的粉末涂料材料的颗粒至少部分地具有至少一种添加剂。

在上述方法的特定实施方案中，所述方法选自火焰喷涂和非热等离子体喷涂。该方法优选为非热等离子体喷涂，特别是上述实施方案的那些。

在上述方法的特定实施方案中，粉末涂料材料作为气溶胶传输。

在上述方法的特定实施方案中，定向至基材上的介质是空气或已经从空气产生。上述空气可得自周围气氛。在其中例如需要特别高纯度的涂层的特定实施方案中，在使用之前净化空气，其中例如灰尘和/或水蒸汽被分离除去。同样可以优选的是，氮和氧以外的空气的气体组分也很大程度上完全被分离出，其中杂质的总量优选<0.01体积％，更优选<0.001体积％。

在本发明的含义范围内，术语“粉末涂料材料”涉及被施用至基材作为涂料的颗粒混合物。在本文中，提供的粉末涂料材料与一种或多种添加剂颗粒的表面不必是完全为了根据本发明能够使用。不被理解为限制本发明，本发明人认为所加添加剂的效果除其他外是由为单个颗粒之间的间隔的作用引起的，其中，超出一个特定范围的施用至表面或覆盖表面与显著改善可传输性无关，但需要更多地使用一种或多种添加剂，这因此只提高了成本，因而是在经济上是不值得的。在特定实施方案中，因此，优选的是至多90％，优选至多85％，更优选至多80％，还更优选至多75％，最优选至多70％的颗粒表面被一种或多种添加剂覆盖。但是同时，尽可能完整的颗粒表面的覆盖提供一定的保护作用，例如对来自环境的氧化影响。在某些特别优选的本发明的实施方案中，因此，优选的是至少20％，优选至少25％，更优选至少30％，还更优选至少35％的颗粒表面被一种或多种添加剂覆盖。在上述实施方案中特别的一些中，优选的是特别是至少40％，优选至少50％，更优选至少55％，还更优选至少60％的颗粒表面被一种或多种添加剂覆盖。根据本发明的粉末涂料材料的表面覆盖的测定通过SEM进行，其中30个随机选出的颗粒被检测。

本发明人已经惊奇地发现，通过用至少一种添加剂至少部分地覆盖颗粒的表面，粉末涂料材料的可传输性显著增加。为了获得高质量和可重复的结果，在涂布方法中，特别是在其中待施用薄层的那些涂布方法中这具有重要意义。方法的可重复性的提高以及粉末涂料材料更均匀的进料进一步使得有可能产生均匀得多的涂层，所述均匀得多的涂层具有更少缺陷和颗粒的很高交联度。这种特点是重要的，特别是对于生产特别薄的涂层。另外，以这种方式改善的可传输性导致极大地简化的粉末涂料材料进料以及在设备上的支出的显著减少。

可用于构建涂层的根据本发明的方法为例如冷气喷涂、热等离子体喷涂，非热等离子体喷涂，火焰喷涂和高速火焰喷涂。已经证明，改善的可传输性特别对于下述涂布方法是特别重要的：在所述涂布方法中产生尽可能低的基材的热负荷，以及没有或几乎没有热部件用于施用涂料。在特定实施方案中，因此，根据本发明的粉末涂料材料在火焰喷涂、非热等离子体喷涂，冷气喷涂和高速火焰喷涂中使用是优选的。在特定情况下，另外需要能够也用本发明的方法涂布精致基材，这就是为什么粉末涂料材料可仅仅使用有限的动能涂布。在上述实施方案中特别的一些中，所述方法因此优选选自火焰喷涂和非热等离子体喷涂。但是，火焰喷涂的工业用途需要使用大量所用气体，以及为了保证连续运行需要所用气体的大量储存。由于为了在火焰喷涂中产生火焰可燃气体是必要的，其存储涉及对应的安全风险，因此需要特殊的安全法规。与此相反，等离子体也可以使用非可燃气体产生，结果是相应量的气体的储存涉及更低的安全标准，因此涉及降低的成本。在上述实施方案中特别的一些中，因此，非常特别地优选非热等离子体喷涂用作涂布方法。

在本发明的含义范围内，术语“添加剂”涉及未交联（即它们没有被交联）地存在于粉末涂料材料的颗粒表面上的物质。特别是，在本发明的优选实施方案中，术语“添加剂”涉及未在粉末涂料材料的颗粒表面上交联的含碳化合物。在本发明的含义范围内，“未在表面上交联”意指在施用添加剂至粉末涂料材料的颗粒的过程中或之后，在各个添加剂分子之间未建立共价键，因而在颜料表面上不发生后交联。特别是，术语“添加剂”并不意指交联的聚合物，如EP2115075A1中所公开的。

在特定实施方案中，特别优选添加剂是仅通过物理结合，例如通过范德华相互作用、偶极-偶极相互作用或氢桥结合至粉末涂料材料的颗粒。然而，也有可能是添加剂另外地或可选地通过化学结合，例如通过共价键或离子键结合至粉末涂料材料的颗粒表面。

通常，优选通过使用有机和/或水性溶剂能够再从颗粒移除根据本发明的添加剂。这些添加剂具有特别是很容易施用和便宜地施用它们的优点。在特定实施方案中，特别优选的添加剂可分散于例如溶剂中并通过机械力施用至粉末颗粒。另外地或可选地，在特定实施方案中，添加剂可溶解于合适的溶剂中，然后与粉末颗粒混合并通过在粉末颗粒上蒸发溶剂而施用。

不被理解为限制本发明，发明人认为根据本发明的添加剂减少颗粒之间的相互作用并从而增加可传输性。

在本发明的含义范围内，作为添加剂的物质特别为物理地和/或化学地结合至粉末涂料材料的颗粒表面的含碳化合物。

不被理解为限制本发明，发明人认为根据本发明生产的涂料特别大的改进在于：通过在火焰中燃烧添加剂并施用此处存在的粉末涂料材料的附聚物，导致具有高碳含量的添加剂在燃烧火焰或等离子体火焰中的使用。在特定实施方案中，因此，优选的是在添加剂覆盖的粉末涂料材料中碳原子的重量比例为至少0.01重量％，优选至少0.05重量％，更优选至少0.1重量％，还更优选至少0.17重量％。在特定实施方案中，特别优选的是在添加剂覆盖的粉末涂料材料中碳原子的重量比例为至少0.22重量％，优选至少0.28重量％，更优选至少0.34重量％，还更优选至少0.4重量％。上述重量％基于涂料材料和添加剂的总重量。

另一方面，在特定实施方案中，优选的是在添加剂覆盖的粉末涂料材料中碳原子的重量比例为至多15重量％，优选至多10重量％，更优选至多7重量％，还更优选至多5重量％。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是碳含量为至多4重量％，优选至多3重量％，更优选至多2重量％，还更优选至多1重量％。上述重量％基于涂料材料和添加剂的总重量。

在特定实施方案中，特别优选的是在添加剂覆盖的粉末涂料材料中碳原子的重量比例在0.01重量％和15重量％之间的范围内，优选在0.05重量％和10重量％之间的范围内，更优选在0.1重量％和7重量％之间的范围内，还更优选在0.17重量％和5重量％之间的范围内。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是在添加剂覆盖的粉末涂料材料中碳原子的重量比例在0.22重量％和4重量％之间的范围内，优选在0.28重量％和3重量％之间的范围内，更优选在0.34重量％和2重量％之间的范围内，还更优选在0.4重量％和1重量％之间的范围内。上述重量％基于涂料材料和添加剂的总重量。相对于涂料材料和添加剂的总重量的碳原子的重量比例由例如使用得自Leco Instruments GmbH的CS200设备测定。

在特定实施方案中，此外，优选的是，用作添加剂的化合物含有至少6个碳原子，优选至少7个碳原子，更优选至少8个碳原子，还更优选至少9个碳原子。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是，用作添加剂的化合物含有至少10个碳原子，优选至少11个碳原子，更优选至少12个碳原子，还更优选至少13个碳原子。根据本发明的添加剂中含有的碳原子数目可通过例如测定各个添加剂而测定。这里可以使用所有本领域技术人员已知用于测定物质的方法。例如，添加剂可使用有机和/或水性溶剂从粉末涂料材料的颗粒移除，然后通过HPLC、GCMS、NMR、CHN或上述手段互相之间的组合或上述手段与其他常规使用的方法的组合鉴定。

在特定实施方案中，进一步优选的是一种或多种添加剂的重量比例为至少0.02重量％，优选至少0.08重量％，更优选至少0.17重量％，还更优选至少0.30重量％。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是涂料材料和添加剂的碳含量为至少0.35重量％，优选至少0.42重量％，更优选至少0.54重量％，还更优选至少0.62重量％。上述重量％基于涂料材料和添加剂的总重量。

在进一步的特定实施方案中，进一步优选的是添加剂的重量比例为至多32重量％，优选至多18重量％，更优选至多13重量％，还更优选至多9重量％。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是涂料材料和添加剂的碳含量为至多7重量％，优选至多6重量％，更优选至多4.5重量％，还更优选至多2.3重量％。上述重量％基于涂料材料和添加剂的总重量。

在进一步的特定实施方案中，进一步优选的是添加剂的重量比例在0.02重量％和32重量％之间的范围内，优选在0.08重量％和18重量％之间的范围内，更优选在0.17重量％和13重量％之间的范围内，还更优选在0.30重量％和9重量％之间的范围内。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是在涂料材料和添加剂中碳原子的重量比例在0.35重量％和7重量％之间的范围内，优选在0.42重量％和6重量％之间的范围内，更优选在0.54重量％和4.5重量％之间的范围内，还更优选在0.62重量％和2.3重量％之间的范围内。上述重量％基于涂料材料和添加剂的总重量。

在本发明的含义范围内，可用作添加剂的物质的例子为：

聚合物（例如多糖，塑料）、单体、硅烷、蜡、氧化蜡、羧酸（例如脂肪酸）、膦酸、上述的衍生物（特别是羧酸衍生物和磷酸衍生物）以及它们的混合物。在特定实施方案中，优选的是，多糖、塑料、硅烷、蜡、氧化蜡、羧酸（例如脂肪酸）羧酸衍生物、膦酸、磷酸衍生物或它们的混合物，优选多糖、硅烷、蜡、氧化蜡、羧酸（例如脂肪酸）羧酸衍生物、膦酸、磷酸衍生物或它们的混合物，更优选多糖、硅烷、蜡、氧化蜡、膦酸、磷酸衍生物或它们的混合物用作添加剂。

上述蜡包括天然蜡和合成蜡。这类蜡的例子是石蜡、石油蜡、褐煤蜡、动物蜡（例如蜂蜡、紫胶、羊毛蜡）、植物蜡（例如巴西棕榈蜡、小烛树蜡、米糠蜡）、脂肪酸酰胺蜡（如芥酸酰胺）、聚烯烃蜡（如聚乙烯蜡、聚丙烯蜡）、接枝聚烯烃蜡、费-托蜡和氧化聚乙烯蜡和改性的聚乙烯和聚丙烯蜡（例如茂金属蜡）。在特定实施方案中，根据本发明的蜡优选通过物理结合而结合。然而，不排除在进一步的特定实施方案中，蜡具有可选地或另外地能够形成离子键和/或共价键的官能团。

在本发明的含义范围内，术语“聚合物”也包括低聚物。但是，在特别优选的实施方案中，根据本发明所用的聚合物优选组合了至少25个单体单元，更优选组合了至少35个单体单元，还更优选组合了至少45个单体单元，最优选组合了至少50个单体单元。这里，可将聚合物结合至粉末涂料材料的颗粒而不形成共价键或离子键。然而在特定实施方案中，优选根据本发明的添加剂可与粉末涂料材料的颗粒形成至少一种离子键或共价键。在上述实施方案中特别的一些中，该结合优选通过包含在聚合物中的磷酸、羧酸、硅烷或磺酸基团发生。

在本发明的含义范围内，术语“多糖”也包括寡糖。然而，在特别优选的实施方案中，根据本发明所用的多糖优选组合了至少4个单体单元，更优选组合了至少8个单体单元，还更优选组合了至少10个单体单元，最优选组合了至少12个单体单元。在特定实施方案中，特别优选的多糖为纤维素，纤维素衍生物，如甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、硝基纤维素（例如得自Dow Wolff Cellulosics的乙基纤维素或甲基纤维素）、纤维素酯（例如醋酸纤维素、乙酰丁酸纤维素、和丙酸纤维素），淀粉，如玉米淀粉，土豆淀粉和小麦淀粉和改性淀粉。

在本发明的含义范围内，术语“塑料”包括热塑性、热固性或弹性体塑料。此处热塑性塑料是特别优选的，其中本领域技术人员已知的所有的热塑性塑料均可考虑。相应的热塑性塑料的概要可见于例如Kunststoff-Taschenbuch，编辑Saechtling，第25版，Hanser-Verlag,Munich，1992特别是第四章，以及其中引用的文献，以及Kunststoff-Handbuch，编辑G.Becker和D.Braun，卷1至11，Hanser-Verlag,Munich,1966至1996。不限于此，为了说明举例而言，提及下述热塑性塑料：聚氧化烯，聚碳酸酯（PC），聚酯如聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯（PP），聚(甲基)丙烯酸酯，聚酰胺，乙烯基芳族(共)聚合物如聚苯乙烯，抗冲改性的聚苯乙烯，如HIPS，或ASA，ABS或AES聚合物，聚芳醚如聚苯醚（PPE），聚砜，聚氨酯，聚交酯，含卤素的聚合物，含酰亚胺基团的聚合物，纤维素酯，有机硅聚合物和热塑性弹性体。不同热塑性塑料的混合物也可以单相或多相的聚合物共混物的形式使用。

聚氧化烯的均聚物或共聚物，特别是(共)聚甲醛（POM），及其生产方法本身是本领域技术人员已知的并在文献中描述。这些聚合物的聚合物主链具有至少50摩尔%的重复的-CH₂O-单元。均聚物通常(优选催化地)通过甲醛或三噁烷的聚合反应生产。例子是聚甲醛共聚物和聚甲醛三元共聚物。

合适的聚碳酸酯本身是已知的，并且可以例如根据DE1300266B1通过界面缩聚或根据DE1495730A1通过碳酸联苯酯与双酚反应得到。

合适的聚酯其本身也公知并在文献中描述。聚酯可通过使芳族二羧酸、它们的酯或它们的其他形成酯的衍生物与脂肪族二羟基化合物以本身已知的方式反应制备。在特定实施方案中，萘二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸或其混合物用作二羧酸。至多10摩尔％的芳族二羧酸可以由脂肪族或脂环族二羧酸如己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、环己烷二羧酸替代。脂肪族二羟基化合物的例子为具有2至6个碳原子的二醇，特别是1,2-乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-己二醇、1,4-环己二醇和新戊二醇或其混合物。

上述聚烯烃的例子为聚乙烯和聚丙烯，以及基于乙烯或丙烯（任选地也与更高级的α-烯烃）的共聚物。在本发明的含义中，术语“聚烯烃”也包括乙烯-丙烯弹性体和乙烯-丙烯三元共聚物。

上述聚(甲基)丙烯酸酯的例子为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和基于甲基丙烯酸甲酯与至多40重量%的其他可共聚单体的共聚物，所述其他可共聚单体如丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯或丙烯酸2-乙基己酯。

上述聚酰胺还包括聚醚酰胺，如聚醚嵌段酰胺，描述于例如下述公开：US2,071,250、US2,071,251、US2,130,523、US2,130,948、US2,241,322、US2,312,966、US2,512,606和US3,393,210。此外，上述聚酰胺包括例如聚己内酰胺、聚辛内酰胺、聚十二内酰胺和由二羧酸与二胺反应而得到的聚酰胺。适合于此的二羧酸的例子是具有6至12个，特别是6至10个碳原子的链烷二羧酸，并可使用芳族二羧酸。合适的二胺的例子是具有6至12个，特别是6-8个碳原子的链烷二胺，以及间苯二甲胺、二-(4-氨基苯基)甲烷、二-(4-氨基环己基)甲烷，2,2-二(4-氨基苯基)丙烷或2,2-二(4-氨基环己基)丙烷。

上述乙烯基芳族(共)聚合物的例子为聚苯乙烯，苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）和抗冲改性的聚苯乙烯（HIPS=高抗冲聚苯乙烯）。这样的乙烯基芳族(共)聚合物的生产是本领域技术人员已知的，并可见于例如EP-A-302485。进一步的例子是ASA，ABS和AES聚合物（ASA=丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯，ABS=丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，AES=丙烯腈-EPDM橡胶-苯乙烯）。ABS聚合物的生产可见于例如DE19728629A1，ASA聚合物的生产可见于例如EP99532A2。AES聚合物的生产的细节进一步可见于例如US3,055,859或US4,224,419。

上述聚芳醚的例子是聚芳醚本身、聚芳醚硫化物、聚芳醚砜和聚芳醚酮。其亚芳基可以相同或不同，并且彼此独立地可以是例如具有6至18个C原子的芳族基团。合适的亚芳基的例子是亚苯基，亚联苯基，亚三联苯基，1,5-亚萘基，1,6-亚萘基，1,5-亚蒽基，9,10-亚蒽基或2,6-亚蒽基。对于聚芳醚砜的生产细节的例子见于EP113112A1和EP135130A2。

在特定实施方案中可用作添加剂的塑料的其它例子为聚氨酯、聚异氰脲酸酯和聚脲。

乳酸的聚合物，聚交酯，及其生产方法的例子是本领域技术人员已知的。在特定实施方案中，特别优选使用基于乳酸和其它单体的共聚物或嵌段共聚物。

含卤素的聚合物的例子是氯乙烯的聚合物，如聚氯乙烯（PVC）（例如硬质PVC和软质PVC）和氯乙烯的共聚物（例如，PVC-U模塑复合物）。

在特定实施方案中可用作添加剂的塑料的其他例子为：含氟聚合物，如聚四氟乙烯（PTFE）、四氟乙烯-全氟丙烯共聚物（FEP）、四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚的共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）、聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚氟乙烯（PVF）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）。

含酰亚胺基团的上述聚合物的例子为聚酰亚胺、聚醚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺。这些聚合物描述于例如Chemie Lexikon，CD-ROM1.0版，Thieme Verlag Stuttgart1995。

上述热塑性弹性体（TPE）的特征在于，它们可以像热塑性塑料那样被加工，但具有橡胶弹性性质。更详细的信息见于例如G.Holden等人，Thermoplastic Elastomers，第2版，Hanser Verlag，Munich1996。例子为热塑性聚氨酯弹性体（TPE-U或TPU），苯乙烯低聚嵌段共聚物（TPE-S），如SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-氧基嵌段共聚物），和SEES（苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，可由SBS的加氢得到），热塑性聚烯烃弹性体（TPE-O），热塑性聚酯弹性体（TPE-E），热塑性聚酰胺弹性体（TPE-A）和热塑性硫化橡胶（TPE-V）。

上述聚丙烯酸酯的例子为聚(甲基)丙烯酸酯，它们优选作为均聚物或嵌段聚合物存在。这些聚合物例如由Evonik以商品名Degalan出售。

在特定实施方案中，优选添加剂选自PE或PP与马来酸（酐）或丙烯酸的共聚反应的产物。

在特定实施方案中，优选的是，用作添加剂的聚合物的分子量为至多200,000，优选至多170,000，更优选至多150,000，还更优选至多130,000。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是，用作添加剂的化合物的分子量为至多110,000，优选至多90,000，更优选至多70,000，还更优选至多50,000。

在特定实施方案中，上述羧酸也特别地包括二羧酸、三羧酸和四羧酸。二羧酸的例子为丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸。

在特定实施方案中，上述羧酸衍生物特别地涉及羧酸酯。

上述脂肪酸的例子为癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十九烷酸、花生酸、二十二烷酸、二十四烷酸、二十六烷酸、三十烷酸、十一碳烯酸、9-十六碳烯酸、反油酸、11-十八碳烯酸、二十碳烯酸、二十二碳烯酸、芥酸、二十四碳烯酸、山梨酸、亚油酸、亚麻酸、桐酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、4,7,11-二十二碳三烯-18-炔酸、二十二碳六烯酸、硬脂酸和油酸。在本发明的特别特定优选的实施方案中，添加剂不包含硬脂酸或油酸，优选不包含饱和或不饱和的C18羧酸，更优选不包含饱和或不饱和的C14至C18羧酸，还更优选不包含饱和或不饱和的C12至C18羧酸，最优选不包含饱和或不饱和的C10至C20羧酸。在本发明的含义范围内，其后跟随数字的术语“C（碳）”涉及包含在分子或分子组成中的碳原子，其中数字表示的碳原子的数量。

上述膦酸以式(I)表示：

(X)_mP(=0)Y_nR_(3-m) (I),

其中m为0、1或2，n为0或1，X可以相同或不同并且为氢、羟基、卤素或-NR'₂，R'可以相同或不同并且为氢、取代或未取代的C1-C9烷基、或取代或未取代的芳基，Y可以相同或不同并且为-O-、-S-、-NH-或-NR-，R可以相同或不同并且选自C1-C30烷基、C2-C30链烯基、C2-C30炔基、C5-C30芳基、C6-C30芳基烷基、C4-C30杂芳基、C5-C30杂芳基烷基、C3-C30环烷基、C4-C30环烷基烷基、C2-C30杂环烷基、C3-C30杂环烷基烷基、C1-C30酯基、C1-C30烷基醚基、C1-C30环烷基醚基、C1-C30环烯基醚基、C6-C30芳基醚基、C7-C30芳基烷基醚基，其中上述基团可以是取代的或未取代的，并任选为直链的或支化链的。

在本发明的含义范围内，术语“取代的”描述了相关基团的至少一个氢原子被下述取代：卤素、羟基、氰基、C1-C8烷基、C2-C8链烯基、C2-C8炔基、C1-C5烷酰基、C3-C8环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、C1-C7烷基羰基、C1-C7烷氧基、C2-C7烯氧基、C2-C7炔氧基、芳氧基、酰基、C1-C7丙烯酰基氧基、C1-C7甲基丙烯酰基氧基、C1-C7环氧基、C1-C7乙烯基、C1-C5烷氧基羰基、芳酰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、二烷基氨基羰基、氨基羰基氧基、C1-C7烷基氨基羰基氧基、C1-C7二烷基氨基羰基氧基、C1-C7烷酰基胺、C1-C7烷氧基羰基胺、C1-C7烷基磺酰基胺、氨基磺酰基、C1-C7烷基氨基磺酰基、C1-C7二烷基氨基磺酰基、羧基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、硝基、磺酸、磷酸、胺、酰胺（其中氮原子彼此独立地任选被C1-C5烷基或芳基取代一次或两次）、脲基（其中氮原子彼此独立地任选被C1-C5烷基或芳基取代一次或两次）或C1-C5烷基硫基。

在本发明的含义范围内，术语“环烷基”和“杂环烷基”包括除了芳族体系以外的饱和的、部分饱和的和不饱和的体系，芳族体系被称为“芳基”或“杂芳基”。

在本发明的含义范围内，除非另外指明，术语“烷基”优选表示直链或支化链C1至C27，更优选直链或支化链C1至C25，还更优选直链或支化链C1至C20碳链。在本发明的含义范围内，除非另外指明，术语“链烯基”和“炔基”优选表示直链或支化链C2至C27，更优选直链或支化链C2至C25，还更优选直链或支化链C2至C20碳链。在本发明的含义范围内，术语“芳基”表示芳族碳环，优选具有至多7个碳原子的芳族碳环，更优选苯基环，其中上述芳族碳环可以为稠环体系的组成部分。芳基的例子为苯基、羟苯基，联苯基和萘基。在本发明的含义范围内，术语“杂芳基”表示芳族环，其中类似的芳基环的碳原子已经正式被杂原子替换，优选被选自O、S和N的原子替换。

上述硅烷特征在于根据式(II)的结构：

R_pSiX_(4-p) (II),

其中p为0、1、2或3，X可以相同或不同并且为氢、羟基、卤素或-NR'₂，R'可以相同或不同并且为氢、取代或未取代的C1-C9烷基、或取代或未取代的芳基，R可以相同或不同并且选自C1-C30烷基、C2-C30链烯基、C2-C30炔基、C5-C30芳基、C6-C30芳基烷基、C4-C30杂芳基、C5-C30杂芳基烷基、C3-C30环烷基、C4-C30环烷基烷基、C2-C30杂环烷基、C3-C30杂环烷基烷基、C1-C30酯基、C1-C30烷基醚基、C1-C30环烷基醚基、C1-C30环烯基醚基、C6-C30芳基醚基、C7-C30芳基烷基醚基，其中上述基团可以是取代的或未取代的，并任选为直链的或支化链的。

添加剂可例如化学地或物理地结合至粉末涂料材料的颗粒表面。本文中进行颗粒的完整的表面覆盖并不是必须的，即使在本发明的特定实施方案中其为优选的。

在特定实施方案中，优选的是添加剂尽可能弱地结合至粉末涂料材料的颗粒表面。例如，在上述实施方案中特别的一些中，优选根据本发明使用的添加剂不带有官能团。在本发明的含义范围内，术语“官能团”指分子中的明确影响分子的物质性质和反应行为的分子基团。这些官能团的例子为:羧酸基团、磺酸基团、磷酸基团、硅烷基团、羰基、羟基、胺基、肼基、卤素基团和硝基。

在其他特定实施方案中，与之相反，优选添加剂不能太容易地从表面移除，例如作为摩擦力的结果。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选根据本发明使用的添加剂带有至少一个官能团，优选至少两个官能团，更优选至少三个官能团。

本发明人已经惊奇地发现，当使用由根据本发明的添加剂覆盖的粉末涂料材料时，也允许使用具有出乎意料的高熔点的涂料材料。不被理解为限制本发明，本发明人认为，具有降低的附聚倾向的颗粒的更均匀的传输允许颗粒单独撞击基材表面，以及能够更充分地利用存在的动能以使颗粒成形。在非均匀的（因而是局部的）施用附聚物的情况下，部分动能由于附聚物的解体而明显被用尽，之后撞击的颗粒被已存在于该位点但仍未固化的涂料材料缓冲。如果使得粉末涂料材料事先通过火焰，在均匀进料颗粒而无附聚物的情况下，则热能更可能更好地转移至颗粒。

例如，在特定实施方案中，根据本发明，如果涂料材料的以[K]测得的熔点为以[K]测得的用于涉及该基材的涂布方法中的介质的温度的至多50％，优选至多60％，更优选至多65％，还更优选至多70%，则覆盖有至少一种添加剂的粉末涂料材料也可用于制备均匀层，所述介质例如气体料流、燃烧火焰和/或等离子体火焰。在其他根据本发明的上述实施方案中特别的一些中，如果涂料材料的以[K]测得的熔点为以[K]测得的用于涉及该基材的涂布方法中的介质的温度的至多75％，优选至多80％，更优选至多85％，还更优选至多90%，则覆盖有至少一种添加剂的粉末涂料材料也可用于制备均匀层，所述介质例如气体料流、燃烧火焰和/或等离子体火焰。上述百分数涉及以[K]计的涂料材料的熔融温度与冷气喷涂中气体料流的温度、火焰喷涂和高速火焰喷涂中燃烧火焰的温度、或非热或热等离子体喷涂中等离子体火焰的温度的比值。

在本发明的含义范围内，术语“均匀层”描述了相关涂层具有小于10％，优选小于5％，更优选小于3％，还更优选小于1％，最优选小于0.1％的空穴。特别地，优选根本不能识别出空穴。在本发明的含义范围内，上述术语“空穴”描述了相对于包含于二维表面中的涂层，在经涂布的基材的横截面的二维表面上并入涂层中的孔的比例。这种比例的测定在根据本发明生产的涂层上通过SEM在30个随机选择的位点上进行，其中例如检测基材涂层的100μm长度。

令人惊奇地发现，通过使用涂料材料和添加剂不仅存在粉末涂料材料改善的可传输性，而甚至之前不可传输的粉末涂料材料也可容易地被传输并可用于生产高品质的涂层。

颗粒的粒度分布优选通过激光粒度测定法测定。在该方法中，以粉末形式测定颗粒。照射的激光的散射在不同的空间方向检测并根据Fraunhofer衍射理论评价。将颗粒作为球体进行计算机处理。因此，所测得的直径总是涉及在所有空间方向上测得的等效的球体直径，而与颗粒的实际形状无关。该粒度分布以相对于等效的球体直径的体积平均的形式测定、计算。该体积平均粒度分布可表示为累积频率分布。累积频率分布特征在于通过不同特征值例如D₁₀、D₅₀或D₉₀值的简化方式。

测量可例如使用得自Sympatec GmbH，Clausthal-Zellerfeld，Germany的粒度分析仪HELOS进行。此处可使用Rodos T4.1型分散单元在例如4巴的初始压力下分散干粉末。可选地，颗粒的粒度分布曲线可例如使用得自Quantachrome的装置（装置：Cilas1064）根据生产商的说明书测量。为此，1.5g粉末涂料材料悬浮在约100ml异丙醇中，在超声浴（装置：Sonorex IK52,Bandelin）中处理300秒，然后通过Pasteur吸管将其引入测量装置的样品制备池中并测量多次。所得平均值由各个测量结果形成。散射光信号根据Fraunhofer法评价。

在本发明的特定实施方案中，优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₅₀值为至多53μm，优选至多51μm，更优选至多50μm，还更优选至多49μm。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₅₀值为至多48μm，优选至多47μm，更优选至多46μm，还更优选至多45μm。

在本发明的含义范围内，术语“D₅₀”指50%的通过激光粒度测定法体积平均的所述粒度分布在该指定值之下的粒度。测量可例如根据上述测量方法使用得自Sympatec GmbH，Clausthal-Zellerfeld，Germany的粒度分析仪HELOS进行。

在本发明的特定实施方案中，优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₅₀值为至少1.5μm，优选至少2μm，更优选至少4μm，还更优选至少6μm。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₅₀值为至少7μm，优选至少9μm，更优选至少11μm，还更优选至少13μm。

在特定实施方案中，更优选的是粉末具有下述粒度分布：D₅₀值在1.5至53μm范围内，优选在2至51μm范围内，更优选在4至50μm范围内，还更优选在6至49μm范围内。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是粉末具有下述粒度分布：D₅₀值在7至48μm范围内，优选在9至47μm范围内，更优选在11至46μm范围内，还更优选在13至45μm范围内。

在其他实施方案中，例如优选的是粉末具有下述粒度分布：D₅₀值在1.5至45μm范围内，优选在2至43μm范围内，更优选在2.5至41μm范围内，还更优选在3至40μm范围内。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是粉末具有下述粒度分布：D₅₀值在3.5至38μm范围内，优选在4至36μm范围内，更优选在4.5至34μm范围内，还更优选在5至32μm范围内。

在其他实施方案中，与之相反，例如优选的是粉末具有下述粒度分布：D₅₀值在9至53μm范围内，优选在12至51μm范围内，更优选在15至50μm范围内，还更优选在17至49μm范围内。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是粉末具有下述粒度分布：D₅₀值在19至48μm范围内，优选在21至47μm范围内，更优选在23至46μm范围内，还更优选在25至45μm范围内。

在本发明的其他特定实施方案中，优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₉₀值为至多103μm，优选至多99μm，更优选至多95μm，还更优选至多91μm，最优选至多87μm。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是粉末涂料材料的D₉₀值为至多83μm，优选至多79μm，更优选至多75μm，还更优选至多71μm。

在本发明的含义范围内，术语“D₉₀”指90%的通过激光粒度测定法体积平均的所述粒度分布在该指定值之下的粒度。测量可例如根据上述测量方法使用得自Sympatec GmbH，Clausthal-Zellerfeld，Germany的粒度分析仪HELOS进行。

在特定实施方案中，因而优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₉₀值为至少9μm，优选至少11μm，更优选至少13μm，还更优选至少15μm。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₉₀值为至少17μm，优选至少19μm，更优选至少21μm，还更优选至少22μm。

根据特别优选的实施方案，粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₉₀值在42至103μm范围内，优选在45至99μm范围内，更优选在48至95μm范围内，还更优选在50至91μm范围内。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是粉末涂料材料的D₉₀值在52至87μm范围内，优选在54至81μm范围内，更优选在56至75μm范围内，还更优选在57至71μm范围内。

此外，令人惊奇地发现，通过添加剂覆盖获得了细粒度的可传输性的明显改进。这提供了下述优点：也可使用在非热等离子体喷涂中具有大比例细粒并因而具有更好可活化性的粉末涂料材料。在本发明的其他特定实施方案中，优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为至多5μm，优选至多4μm，更优选至多3μm，还更优选至多2.5μm。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为至多2.2μm，优选至多2μm，更优选至多1.8μm，还更优选至多1.7μm。

在本发明的含义范围内，术语“D₁₀”指10%的通过激光粒度测定法体积平均的所述粒度分布在该指定值之下的粒度。测量可例如根据上述测量方法使用得自Sympatec GmbH，Clausthal-Zellerfeld，Germany的粒度分析仪HELOS进行。

另一方面，具有高细粒比例的添加剂覆盖的粉末涂料材料也仍然有强烈的形成微细粉尘的倾向，这使得处理相应的粉末更为困难。因此，在本发明的特定实施方案中，优选的是添加剂覆盖的粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为至少0.2μm，优选至少0.4μm，更优选至少0.5μm，还更优选至少0.6μm。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是添加剂覆盖的粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为至少0.7μm，优选0.8μm，更优选0.9μm，还更优选至少1.0μm。

在特别优选的实施方案中，添加剂覆盖的粉末涂料材料特征在于其具有下述粒度分布：D₁₀值在0.2至5μm范围内，优选在0.4至4μm范围内，更优选在0.5至3μm范围内，还更优选在0.6至2.5μm范围内。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是添加剂覆盖的粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值在0.7至2.2μm范围内，优选在0.8至2.1μm范围内，更优选在0.9至2.0μm范围内，还更优选在1.0至1.9μm范围内。

例如，在特定实施方案中，特别优选粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为3.7至26μm，D₅₀值为6至49μm，D₉₀值为12至86μm。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为5.8至26μm，D₅₀值为11至46μm，D₉₀值为16至83μm。在上述实施方案中特别的一些中，还更优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为9至19μm，D₅₀值为16至35μm，D₉₀值为23至72μm。

在其他特定实施方案中，例如优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为0.8至28μm，D₅₀值为1.5至45μm，D₉₀值为2.5至81μm。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为2.2至22μm，D₅₀值为4至36μm，D₉₀值为4至62μm。在上述实施方案中特别的一些中，还更优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为2.8至17μm，D₅₀值为6至28μm，D₉₀值为9至49μm。

在其他特定实施方案中，例如优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为4.8至29μm，D₅₀值为9至53μm，D₉₀值为13至97μm。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为12至26μm，D₅₀值为23至46μm，D₉₀值为35至87μm。在上述实施方案中特别的一些中，还更优选的是粉末涂料材料具有下述粒度分布：D₁₀值为15至24μm，D₅₀值为28至44μm，D₉₀值为41至78μm。

此外，观察到添加剂覆盖的粉末涂料材料的可传输性取决于粒度分布的宽度。此宽度可通过指定所谓的跨度值计算，其如下定义：

本发明人已经发现，在特定实施方案中，例如，粉末涂料材料的还更均匀的可传输性是通过使用具有较小跨度的粉末涂料材料实现的，其进一步简化了更均匀和更高质量的层的形成。因此，在特定实施方案中，优选的是粉末涂料材料的跨度为至多2.9，优选至多2.6，更优选至多2.4，还更优选至多2.1。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是粉末涂料材料的跨度为至多1.9，优选至多1.8，更优选至多1.7，还更优选至多1.6。

另一方面，本发明人已发现，不必须要求很窄的跨度以提供所需的可传输性，这使得更容易生产粉末涂料材料。因此，在特定实施方案中，优选的是粉末涂料材料的跨度值为至少0.4，优选至少0.5，更优选至少0.6，还更优选至少0.7。在特定实施方案中，优选的是粉末涂料材料的跨度值为至少0.8，优选至少0.9，更优选至少1.0，还更优选至少1.1。

在本文所公开的教导的基础上，本领域技术人员可以选择任何组合，特别是上述跨度值的极限值，以提供性能的所需组合。在特定实施方案中，例如优选的是粉末涂料材料的跨度值在0.4至2.9的范围内，优选在0.5至2.6的范围内，更优选在0.6至2.4的范围内，还更优选在0.7至2.1的范围内。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选的是粉末涂料材料的跨度值在0.8至1.9的范围内，优选在0.9至1.8的范围内，更优选在1.0至1.7的范围内，还更优选在1.1至1.6的范围内。

在本文所公开的教导的基础上，本领域技术人员了解，取决于所需优点的组合，跨度极限值或值的范围与上述优选的D₅₀值的范围的特定组合是优选的。例如，在特别优选的实施方案中，粉末涂料材料具有下述粒度分布：跨度在0.4至2.9的范围内，以及D₅₀值在1.5至53μm范围内，优选在2至51μm范围内，更优选在4至50μm范围内，还更优选在6至49μm范围内，最优选在7至48μm范围内。在上述实施方案中特别优选的一些中，粉末涂料材料具有下述粒度分布：跨度在0.5至2.6的范围内，以及D₅₀值在1.5至53μm范围内，优选在2至51μm范围内，更优选在4至50μm范围内，还更优选在6至49μm范围内，最优选在7至48μm范围内。在特别进一步优选的实施方案中，粉末涂料材料具有下述粒度分布：跨度在0.6至2.4的范围内，以及D₅₀值在1.5至53μm范围内，优选在2至51μm范围内，更优选在4至50μm范围内，还更优选在6至49μm范围内，最优选在7至48μm范围内。在特别还进一步优选的实施方案中，粉末涂料材料具有下述粒度分布：跨度在0.7至2.1的范围内，以及D₅₀值在1.5至53μm范围内，优选在2至51μm范围内，更优选在4至50μm范围内，还更优选在6至49μm范围内，最优选在7至48μm范围内。

此外，发现粉末涂料材料的密度可影响该粉末以气溶胶形式的传输。不被理解为限制本发明，本发明人认为，相同大小但具有不同密度的颗粒固有的差异导致具有相同粒度分布的粉末涂料材料的气溶胶料流的不同行为。因此可以证明难以将已经对特定的D₅₀优化的传输方法转化为具有其它密度的粉末涂料材料的传输方法。因此，在特定实施方案中优选取决于所使用的粉末涂料材料的密度校正跨度值的上限。

这里，跨度_UC为经校正的跨度值，跨度_U为上限跨度值，ρ_Alu为铝的密度(2.7g/cm³)，ρ_X为所使用的粉末涂料材料的密度。然而，进一步发现，在粉末涂料材料具有比铝低的密度的情况下，差别只是轻微的，在这方面对粉末涂料材料的优化选择不会导致可传输性明显改善。因而，对具有比铝的密度低的密度的粉末涂料材料，使用具有未校正的上限跨度值的粉末涂料材料。

可根据本发明使用的涂布方法是本领域技术人员以名称冷气喷涂、热等离子体喷涂、非热等离子体喷涂、火焰喷涂和高速火焰喷涂公知的。

冷气喷涂特征在于待施用的粉末不熔融于气体射流中，但颗粒被大大加速，并且作为其动能的结果在基材的表面上形成涂层。这里可使用多种本领域技术人员已知的气体作为载气，如氮气、氦气、氩气、空气、氪、氖、氙、二氧化碳、氧气或它们的混合物。在特定变体中，特别优选空气、氦气或它们的混合物用作气体。

通过上述气体在相应的喷嘴中的受控膨胀获得至多3000m/s的气体速度。这里可将颗粒加速到至多2000m/s。然而，在冷气喷涂的特定变体中优选的是，所述颗粒达到例如300m/s和1600m/s之间，优选1000m/_s和1600m/s之间，更优选1250m/s和1600m/s之间的速度。

缺点是例如，由所使用的气体料流的高速度引起的强的噪音产生。

在火焰喷涂中，例如，通过火焰将粉末转化成液态或塑性态然后施用至基材上作为涂层。这里，例如，燃烧氧气与可燃性气体如乙炔或氢气的混合物。在火焰喷涂的特定变体中，一些氧气用于将粉末涂料材料传输入燃烧火焰。在该方法的常规变体中，颗粒达到24m/s和31m/s之间的速度。

与火焰喷涂类似，在高速火焰喷涂中，例如，也通过火焰将粉末转化成液态或塑性态。然而，与上述方法相比，颗粒被加速至显著更高的速度。在上述方法的具体例子中，例如，指定气体料流的速度为1220至1525m/s，颗粒的速度为约550至795m/s。然而，在该方法的其他变体中，也达到超过2000m/s的气体速度。通常，在前述方法的常规变体中，优选火焰的速度在1000m/s和2500m/s之间。此外，在常规变体中，优选火焰温度在2200℃和3000℃之间。火焰的温度因而与火焰喷涂的温度相当。这通过在压力为约515至621kPa下使得气体燃烧，然后燃烧气体在喷嘴中膨胀而达到。通常，观点是这里生产的涂层与例如由火焰喷涂法获得的涂层相比具有更高密度。

爆震/爆炸火焰喷涂可以看作是高速火焰喷涂的一种亚型。这里，粉末涂料材料是通过气体混合物如乙炔/氧气的重复爆震强力加速的，其中，例如达到约730m/s的颗粒速度。该方法的爆震频率例如在约4和10Hz之间。然而，在变体如所谓的高频气体爆震喷涂中，也选择爆震频率为大约100Hz。

所得的层通常应该具有特别高的硬度、强度、密度和至基材表面的良好结合。上述方法的缺点是增加的安全成本，以及例如由高气体速度引起的高噪声负荷。

在热等离子体喷涂中，例如，使得主要气体如氩气以40l/min的速度，第二气体如氢气以2.5l/min的速度通过直流电弧炉，其中产生热等离子体。然后，例如，在载气料流的辅助下将40g/min的粉末涂料材料进料，将所述载气以4l/min的速度送入等离子体火焰。在热等离子体喷涂的通常的变体中，粉末涂料材料的传输速率在5g/min和60g/min之间，更优选在10g/min和40g/min之间。

在该方法的特定变体中，优选使用氩气、氦气或它们的混合物作为可电离的气体。在特定变体中，整个气体料流进一步优选30至150SLPM（标准升/分钟）。不计作为冷却的结果而消散的热能，可选择用于电离气体料流的电功率为例如在5至100kW之间，优选在40至80kW之间。这里，可达到在4000K至数万K之间的等离子体温度。

在非热等离子体喷涂中，非热等离子体用于活化粉末涂料材料。这里使用的等离子体使用例如频率为50Hz至1MHz的阻挡放电或电晕放电产生。在非热等离子体喷涂的特定变体中，优选的是，在10kHz至100kHz的频率下工作。这里，等离子体的温度优选小于3000K，优选小于2500K，还更优选小于2000K。这最大限度地减少了工艺开支，并保持至待施用的涂料材料中的能量输入尽可能的低，从而允许基材的温和涂布。等离子体火焰的温度的量级因此优选与火焰喷涂或高速火焰喷涂的温度的量级相当。在核心区域中核心温度低于1173K或甚至低于773K的非热等离子体也可通过定向选择参数而生成。这里，在核心区域中的温度例如使用NiCr/Ni热电偶和在距离喷嘴出口10mm的为3mm的喷涂直径在形成等离子体射流的核心中在环境压力下测量。这样的非热等离子体特别适合于非常温度敏感的基材的涂布。

为生产具有清晰的边界的涂层而无需以有针对性的方式覆盖区域，已证明有利的是设计特别是等离子体火焰的出口以使得所产生的涂层的径迹宽度在0.2mm至10mm之间。这使得能够制备非常精密、柔韧、节能的涂层，而同时尽可能利用所使用的涂料材料。例如，选择1mm的距离作为喷涂枪至基材的距离。这使得涂层能具有尽可能大的柔韧性，并同时保证高品质的涂层。喷涂枪至基材之间的距离有利地在1mm至35mm之间。

在非热等离子体喷涂法中，本领域技术人员已知的多种气体及其混合物可用作可电离的气体。这些气体的例子是氦气、氩气、氙气、氮气、氧气、氢气或空气，优选氩气或空气。特别优选的可电离的气体是空气。

例如为降低噪声负荷，这里也可优选等离子体流的速度低于200m/s。例如可选择0.01m/s至100m/s之间，优选0.2m/s至10m/s之间的值作为流速。在特定实施方案中，特别优选例如载气的体积流量在10至25l/min之间，更优选在15至19l/min之间。

根据优选的实施方案，粉末涂料材料的颗粒优选为金属颗粒或含有金属的颗粒。特别优选的是金属颗粒或含有金属的颗粒的金属含量为至少95重量％，优选至少99重量％，还更优选至少99.9重量％。在特别优选的实施方案中，该一种或多种金属选自银、金、铂、钯、钒、铬、锰、钴、锗、锑、铝、锌、锡、铁、铜、镍、钛、硅、它们的合金和混合物。在上述实施方案中特别的一些中，优选该一种或多种金属选自银、金、铝、锌、锡、铁、铜、镍、钛、硅、它们的合金和混合物，优选选自银、金、铝、锌、锡、铁、镍、钛、硅、它们的合金和混合物。

根据本发明的方法进一步优选的实施方案，粉末涂料材料的颗粒的一种或多种金属选自银、铝、锌、锡、铜、它们的合金和混合物。特别地，已证明其中所述一种或多种金属选自银、铝和锡的金属颗粒或含金属的颗粒为在具体实施方案中特别合适的颗粒。

在本发明的其他实施方案中，粉末涂料材料由无机颗粒组成，所述无机颗粒优选选自碳酸盐、氧化物、氢氧化物、碳化物、卤化物、氮化物和它们的混合物。矿物和/或金属氧化物颗粒是特别合适的。

在其他实施方案中，无机颗粒可选地或另外地选自碳质颗粒或石墨颗粒。

另一种可能性是使用金属颗粒和上述无机颗粒的混合物，上述无机颗粒如矿物和/或金属氧化物颗粒，和/或选自碳酸盐、氧化物、氢氧化物、碳化物、卤化物、氮化物和它们的混合物的颗粒。

此外，粉末涂料材料可包含玻璃颗粒或由玻璃颗粒组成。在特定实施方案中，特别优选的是粉末涂料材料包含涂布的玻璃颗粒或由涂布的玻璃颗粒组成。

此外，在特定实施方案中，粉末涂料材料包含有机和/或无机盐，或由有机和/或无机盐组成。

在其他本发明的实施方案中，粉末涂料材料包含塑料颗粒或由塑料颗粒组成。上述塑料颗粒例如由纯的或混合的均聚物、共聚物、嵌段聚合物或预聚物或它们的混合物形成。这里，塑料颗粒可为纯晶体或为混合的晶体或具有非晶相。塑料颗粒可例如通过塑料的机械粉碎得到。

在根据本发明的方法的特定实施方案中，粉末涂料材料包含不同材料的颗粒的混合物或由不同材料的颗粒的混合物组成。在特别优选的实施方案中，粉末涂料材料特别地由至少两种（优选三种）不同材料的不同颗粒组成。

颗粒可通过不同的方法生产。例如，金属颗粒可以通过喷雾或雾化熔融的金属而得到。玻璃颗粒可以通过玻璃的机械粉碎制备或从熔体制备。在后一种情况下，玻璃熔体可类似地被雾化或喷雾。可选地，也可在旋转元件例如转鼓上粉碎熔融的玻璃。

选自氧化物、氢氧化物、碳酸盐、碳化物、氮化物、卤化物、和它们的混合物的矿物颗粒、金属氧化物颗粒和无机颗粒，可通过粉碎天然存在的矿物、石头等等然后按大小将其筛分得到。

按大小筛分可通过例如旋风分离器、空气分离器、筛等进行。

在本发明的特定实施方案中，在用添加剂覆盖之前，粉末涂料材料的颗粒已经具有涂层。

在本发明的特别优选的实施方案中，上述涂层可包含金属或由金属组成。这种粒子的涂层可形成为封闭的或颗粒状的，其中优选具有封闭结构的涂层。这种金属涂层的层厚度优选低于1μm，更优选低于0.8μm，还更优选低于0.5μm。在特定实施方案中，这种涂层具有至少0.05μm，更优选至少0.1μm的厚度。在特定实施方案中特别优选用于上述涂层之一中（优选作为主要组分）的金属选自铜、钛、金、银、锡、锌、铁、硅、镍和铝，优选选自金、银、锡和锌，更优选选自银、锡和锌。在上述涂层的含义范围内，术语“主要组分”是指，有关金属或上述金属的混合物占涂层的金属含量的至少90重量％，优选95重量％，更优选99重量％。必须理解的是，在部分氧化的情况下，不考虑相应的氧化物层中的氧的比例。这样的金属涂层可以例如通过气相合成法或湿化学方法来制备。

在其他特定实施方案中，粉末涂料材料的根据本发明的颗粒额外地或可选择地涂有金属氧化物层。优选地，该金属氧化物层基本上由氧化硅、氧化铝、氧化硼、氧化锆、氧化铈、氧化铁、氧化钛、氧化铬、氧化锡、氧化钼、其氧化物水合物、其氢氧化物以及它们的混合物组成。在特别优选的实施方案中，金属氧化物层基本上由氧化硅组成。在本发明的含义范围内，上述术语“基本上由…组成”是指至少90％，优选至少95％，更优选至少98％，还更优选至少99％，最优选至少99.9％的金属氧化物层由上述金属氧化物组成，在每种情况下相对于金属氧化物层的颗粒数，其中所包含的任何水不予考虑。金属氧化物层的组成可通过本领域技术人员已知的方法，例如溅射法与XPS或TOF-SIMS的组合来测定。在上述实施方案中特别的一些中，特别优选金属氧化物层并不代表位于它下面的金属芯的氧化产物。可例如使用溶胶-凝胶法施用这种金属氧化物层。

在特别优选的实施方案中，基材选自塑料基材、无机基材、含纤维素的基材和它们的混合物。

塑料基材可以是例如塑料薄膜或由塑料制成的成型体。该成型体可以有几何上简单或复杂的形状。该塑料成型体可以是例如来自汽车工业或建筑工业的部件。

含纤维素的基材可为硬纸板、纸、木材、含木材的基材等。

无机基材可以是例如金属基材，如金属片或金属成型体或陶瓷或矿物基材或成型体。无机基材还可以是太阳能电池或硅片，向其施用例如导电涂层或触点。

由玻璃制得的基材，例如玻璃板，也可用作无机基材。使用根据本发明的方法，可使得玻璃（尤其是玻璃板）带有例如电致变色的涂层。

采用根据本发明的方法涂布的基材适用于多种不同用途。

在特定实施方案中，涂层具有光学和/或电磁效应。这里，涂层可带来反射或吸收。此外，涂层可为导电的、半导电的或非导电的。

导电层可以以例如带状导体的形式应用至部件。这可用于例如在汽车部件中提供的车载电源的框架内使载流成为可能。然而此外，这样的带状导体也可以形成为例如天线、屏蔽、电触点等。这例如对RFID应用（射频识别）是特别有利的。此外，根据本发明的涂层可用于例如用于加热目的或用于特定部件或更大的组件的特定部分的目标加热。

在其他特定实施方案中，所生产的涂层用作滑动层、气体和液体的扩散屏障、磨损和/或腐蚀保护层。此外，所生产的涂层可影响液体的表面张力或具有粘合促进性能。

根据本发明制备的涂层可以进一步用作传感器表面，例如，作为人机界面（HMI），例如，以触摸屏的形式。该涂层同样可以用来屏蔽电磁干扰（EMI）或防止静电放电（ESD）。该涂层也可用于带来电磁兼容性（EMC）。

此外，通过使用根据本发明的颗粒，可施用层，施用所述层以例如增加相应部件的修复后的稳定性。一个例子是在航空领域的维修，其中，例如处理步骤引起的材料的损失必须得到补偿，或应用涂层例如用于稳定化。对例如铝组分而言，这被证明是困难的，铝组分通常需要后处理步骤如烧结。与之相反，通过根据本发明的方法，可在很温和的条件下施用牢固地粘附的涂层，甚至无需后处理步骤如烧结。

在其它实施方案中，该涂层作为电触点，并允许不同的材料之间的电连接。

本领域技术人员认识到，针对粉末涂料材料以及其中含有的颗粒的关于本发明的方法的上述说明，也相应地适用于粉末涂料材料以及其中含有的颗粒的用途，反之亦然。

附图说明

图1和2示出涂有太阳能接触糊剂的晶片，其已经使用根据实施例14所述的非热等离子体喷涂涂布有根据本发明的粉末涂料材料。

实施例

所使用的材料和方法。

所用的粉末涂料材料的颗粒的尺寸分布通过HELOS装置(Sympatec,Germany)测定。对于该测量，在测量之前，将3克的粉末涂料材料引入到该测量装置中并用超声处理30秒钟。对于分散体，使用Rodos T4.1分散单元，其中初始压力为4巴。评价使用装置的标准软件进行。

现参照下述实施例更详细地解释根据本发明的方法，而不限于这些实施例。

实施例1：覆盖有丙烯酸类聚合物（聚甲基丙烯酸异丁酯）的粉末涂料材料

将0.3g基于甲基丙烯酸异丁酯（Degalan P675，得自Evonik）的丙烯酸类聚合物用作添加剂，并溶解在50g乙酸乙酯中。然后将该混合物与240g铝颗粒（D₅₀=17.5μm）一起引入捏合机（Duplex捏合机，来自IKA）并在RT(20℃)捏合30分钟。然后设定40℃的温度和250毫巴的真空度。进行干燥1小时，然后将含添加剂的颗粒从捏合机中移出，然后过筛（71μm）。

实施例2：覆盖有乙基纤维素的粉末涂料材料

添加剂的应用类似于实施例1进行。将1g乙基纤维素（EthocelStandard10，得自Dow Wolff Cellulosics）用作添加剂。

实施例3：覆盖有丙烯酸类聚合物（聚甲基丙烯酸甲酯）的粉末涂料材料

添加剂的应用类似于实施例1进行。将2g基于甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸正丁酯的丙烯酸类聚合物(Degalan LP AL23，来自Evonik)用作添加剂。

实施例4：覆盖有1,10-癸烷二羧酸的粉末涂料材料

将3g1,10-癸烷二羧酸用作涂层赋形剂并溶解在50g乙酸乙酯中。然后将该混合物与240g铝颗粒（D₅₀=2μm）一起引入捏合机（Duplex捏合机，来自IKA）并在RT(20℃)捏合30分钟。然后设定40℃的温度和250毫巴的真空度。进行干燥1小时，然后将覆盖有涂层赋形剂的颗粒从捏合机中移出，然后过筛（71μm）。

实施例5：覆盖有富马酸单乙酯的粉末涂料材料

涂层赋形剂的应用类似于实施例4进行。3g富马酸单乙酯用作涂层赋形剂。

实施例6：覆盖有己二酸单乙酯的粉末涂料材料

涂层赋形剂的应用类似于实施例4进行。3g己二酸单乙酯用作涂层赋形剂。

实施例7：覆盖有三甘醇单甲醚的粉末涂料材料

涂层赋形剂的应用类似于实施例4进行。3g三甘醇单甲醚用作涂层赋形剂。

实施例8：覆盖有己二酸单乙酯的粉末涂料材料

涂层赋形剂的应用类似于实施例4进行。然而，这里使用D₅₀为34μm的铜颗粒。3g己二酸单乙酯用作涂层赋形剂。

实施例9：覆盖有三甘醇单甲醚的粉末涂料材料

涂层赋形剂的应用类似于实施例4进行。然而，这里使用D₅₀为34μm的铜颗粒。3g三甘醇单甲醚用作涂层赋形剂。

实施例10：覆盖有乙基纤维素的粉末涂料材料

涂层赋形剂的应用类似于实施例4进行。然而，这里使用D₅₀值为34μm的铜颗粒。3g乙基纤维素（Ethocel Standard10，得自Dow WolffCellulosics）用作涂层赋形剂。

实施例11：覆盖有富马酸单乙酯的粉末涂料材料

涂层赋形剂的应用类似于实施例4进行。然而，这里使用D₅₀值为34μm的铜颗粒。将3g DEGALAN PM381（甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸异丁酯的共聚物，得自Evonik）用作涂层赋形剂。

实施例12：覆盖有Aerosil200的粉末涂料材料

添加剂类似于实施例4应用。这里使用100g的D₅₀为28μm的球形锡颗粒。3g Aerosil200(热解硅酸，得自Evonik)用作添加剂。

实施例13：可传输性的测定

为了确定覆盖有根据本发明的添加剂的粉末涂料材料的可传输性的改进，使用得自Sames的AS100流度计。这里，将250g的根据实施例1至3的各种颗粒倒入并用气体料流化。氮气在这里用作气体。然后将校准的孔打开30秒钟，记录在这段时间内流出的材料的重量（W）作为测量的变量。

样品	重量
		标准铝粗砂WA25	5g
实施例1	12g
		实施例2	28g
实施例3	16g

实施例14：锡颗粒的非热等离子体喷涂

粉末涂料材料通过得自Inocon,Attnang-Puchheim,Austria的Plasmatron系统施用。氮气用作可电离的气体。这里使用标准工艺参数。涂有太阳能接触糊剂的晶片用作基材。根据实施例12的添加剂覆盖的锡颗粒以及无添加剂的类似的锡颗粒用作粉末涂料材料。

在涂层所需的一致性方面，无添加剂的锡颗粒的传输是不可能的。传输迅速失败，并且传输的少量显然被断断续续进料入火焰。与此相反，根据实施例12的粉末涂料材料能无故障地被传输，所得到的涂层的第一视觉评价表明均匀的施用。所得涂层的SEM照片见于图1和图2。

实施例15：根据实施例4至11的粉末涂料材料的火焰喷涂

使用得自CASTOLIN的火焰喷涂系统，通过氧乙炔火焰将无涂层赋形剂的D₅₀值为2μm的铝颗粒以及根据实施例4-7的铝颗粒施用到金属片材。此外，类似地施用无涂层赋形剂的D₅₀值为34μm的铜颗粒以及根据实施例8至11的铜颗粒。所得金属片材通过SEM检测。

就其光学以及其触觉而言，根据本发明涂布的金属片材是远更均匀的。表面的SEM照片表明涂层的较大均匀区域的形成，而比较例的表面特征在于大量的孤立的颗粒。此外，该横截面示出了根据本发明的金属片材的涂层中含有的空穴显著更小。

Claims

1.含有颗粒的粉末涂料材料在涂布方法中的用途，其中所述涂布方法选自冷气喷涂、火焰喷涂、高速火焰喷涂、热等离子体喷涂和非热等离子体喷涂，其中粉末涂料材料的颗粒至少部分地具有至少一种添加剂。

2.根据权利要求1所述的用途，其中相对于涂料材料和添加剂的总重量，所述至少一种添加剂的重量比例为至多32重量％。

3.根据权利要求1或2所述的用途，其中相对于涂料材料和添加剂的总重量，具有至少一种添加剂的粉末涂料材料的碳含量为0.01重量％至15重量％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用途，其中相对于涂料材料和添加剂的总重量，所述至少一种添加剂的重量比例为至少0.02重量％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用途，其中用作添加剂的一种或多种化合物具有至少6个碳原子。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用途，其中所述颗粒包含金属颗粒或者为金属颗粒，并且所述金属选自银、金、铂、钯、钒、铬、锰、钴、锗、锑、铝、锌、锡、铁、铜、镍、钛、硅、它们的合金和混合物。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的用途，其中所述涂布方法选自火焰喷涂和非热等离子体喷涂，并优选为非热等离子体喷涂。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用途，其中所述至少一种添加剂不包含硬脂酸和/或油酸。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的用途，其中所述至少一种添加剂选自聚合物、单体、硅烷、蜡、氧化蜡、羧酸、膦酸、上述的衍生物及其混合物。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的用途，其中可使用有机和/或水性溶剂从经涂布的颗粒移除所述至少一种添加剂。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的用途，其中粉末涂料材料的粒度分布为D₅₀值在1.5至53μm的范围内。

12.一种用于涂布基材的方法，所述方法选自冷气喷涂、火焰喷涂、高速火焰喷涂、热等离子体喷涂和非热等离子体喷涂，

其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

将含有颗粒的粉末涂料材料引入定向至待涂布的基材上的介质，其中所述颗粒具有至少一种添加剂。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述涂布方法选自火焰喷涂和非热等离子体喷涂，并优选为非热等离子体喷涂。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中粉末涂料材料作为气溶胶传输。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中定向至基材上的介质是空气或已经从空气产生。