(57)【要約】  本発明は、低温ガススプレー法、火炎溶射法、高速火炎溶射法、熱プラズマ溶射法、および非熱プラズマ溶射法における、粒子含有粉末化コーティング物質の使用に関するが、ここで、その粒子の表面が、コーティング添加剤を用いて、少なくとも部分的に被覆されている。さらに、本発明は、本発明による粉末化コーティング物質を使用する、コーティング方法、特に上述の方法にも関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温ガススプレー法、火炎溶射法、高速火炎溶射法、熱プラズマ溶射法、および非熱プラズマ溶射法からなる群より選択されるコーティング方法における粒子含有粉末化コーティング物質の使用であって、粒子がその表面において、少なくとも１種の、５００℃未満の沸点または分解温度を有するコーティング添加剤を用いて、少なくとも部分的に被覆されている、使用。
【請求項２】
少なくとも１種のコーティング添加剤の重量比率が、コーティング物質およびコーティング添加剤の合計した重量を基準にして、少なくとも０．０１重量％である、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
少なくとも１種のコーティング添加剤の重量比率が、コーティング物質およびコーティング添加剤の合計した重量を基準にして、多くとも８０重量％である、請求項１または２の１項に記載の使用。
【請求項４】
粒子が、金属粒子を含むか、または金属粒子であり、金属が、銀、金、白金、パラジウム、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ゲルマニウム、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、スズ、鉄、銅、ニッケル、チタン、ケイ素、それらの合金および混合物からなる群より選択される、請求項１〜３の１項に記載の使用。
【請求項５】
粉末化コーティング物質の炭素含量が、それぞれの場合において、コーティング物質およびコーティング添加剤の合計した重量を基準にして、０．０１重量％〜１５重量％である、請求項１〜４の１項に記載の使用。
【請求項６】
コーティング添加剤として使用される化合物が、少なくとも６個の炭素原子を有する、請求項１〜５の１項に記載の使用。
【請求項７】
コーティング方法が、火炎溶射法および非熱プラズマ溶射法からなる群より選択され、好ましくは非熱プラズマ溶射法である、請求項１〜６の１項に記載の使用。
【請求項８】
少なくとも１種のコーティング添加剤が、ポリマー、モノマー、シラン、ワックス、酸化ワックス、カルボン酸、ホスホン酸、上述のものの誘導体、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１〜７の１項に記載の使用。
【請求項９】
少なくとも１種のコーティング添加剤が、ステアリン酸および／またはオレイン酸を含まない、請求項１〜８の１項に記載の使用。
【請求項１０】
コーティング添加剤が、粒子に対して機械的に適用される、請求項１〜９の１項に記載の使用。
【請求項１１】
粉末化コーティング物質が、１．５〜５３μｍの範囲のＤ５０値を有する粒子サイズ分布を有する、請求項１〜１０の１項に記載の使用。
【請求項１２】
低温ガススプレー法、火炎溶射法、高速火炎溶射法、熱プラズマ溶射法、および非熱プラズマ溶射法からなる群より選択される、基材をコーティングするための方法であって、方法が、コーティングされる基材に向かう媒体の中に粒子含有粉末化コーティング物質を導入する工程を含み、粒子が、少なくとも１種の、５００℃未満の沸点または分解温度を有するコーティング添加剤を用いて被覆されていることを特徴とする、方法。
【請求項１３】
コーティング方法が、火炎溶射法および非熱プラズマ溶射法からなる群より選択され、好ましくは非熱プラズマ溶射法である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
粉末化コーティング物質が、エーロゾルとして輸送される、請求項１２または１３の１項に記載の方法。
【請求項１５】
基材に向かう媒体が空気であるか、または空気から製造されたものである、請求項１２〜１４の１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特殊な装備を有する粉末化コーティング物質の使用に関する。さらに、本発明には、特殊な装備を有する粉末化コーティング物質を使用する基材コーティングのための方法も含まれる。さらに、本発明には、上述の使用および／または方法に好適な粉末化コーティング物質も含まれる。
【背景技術】
【０００２】
各種の基材のための、数多くのコーティング方法がすでに公知である。たとえば、金属またはその前駆体は、ガス相から基材の表面の上に蒸着させられる（たとえば、ＰＶＤ法またはＣＶＤ法を参照されたい）。さらに、各物質を、電気的方法によってたとえば溶液から析出させることもできる。さらに、表面に対して、たとえばワニスの形態でコーティングを適用することも可能である。しかしながら、それらの方法はいずれも、特定の利点と欠点を有している。たとえば、ワニスの形態で付着させる場合においては、大量の水および／または有機溶媒が必要で、乾燥時間が必要となり、適用するコーティング物質は、そのベースワニスに適合していなければならず、そしてベースワニスの残分も同様に基材の上に残る。たとえば、ＰＶＤ法により適用しようとすると、非揮発性の物質をガス相の中に取り込むために大量のエネルギーが必要となる。
【０００３】
上述の制限に鑑みて、それぞれ目的としている用途に望ましい性質を付与するために、数多くのコーティング方法が開発されてきた。公知の方法では、コーティングを製造するために、たとえば運動エネルギー、熱エネルギー、またはそれらの組合せを使用するが、ここでその熱エネルギーは、たとえば通常の燃焼炎またはプラズマ炎から生成させることができる。後者はさらに、熱プラズマと非熱プラズマに分類されるが、このことは、ガスが部分的にまたは完全に、自由電荷キャリヤ、たとえばイオンまたは電子に分離されているということを意味している。
【０００４】
低温ガススプレー法の場合においては、基材の表面に対して粉末を適用することによってコーティングが形成されるが、ここでその粉末粒子は、強く加速されている。このためには、加熱されたプロセスガスが、ドラバルノズルの中で膨張することによって超音速にまで加速され、次いで粉末が注入される。高い運動エネルギーの結果として、粒子が基材の表面に衝突すると、高密度の層を形成する。
【０００５】
たとえば、ＷＯ  ２０１０／００３３９６  Ａ１には、摩耗保護コーティングを適用するためのコーティング方法として、低温ガススプレー法を使用することが開示されている。さらに、低温ガススプレー法についての開示が、たとえばＥＰ  １  ３６３  ８１１  Ａ１、ＥＰ  ０  ９１１  ４２５  Ｂ１、およびＵＳ  ７，７４０，９０５  Ｂ２にも見いだされる。
【０００６】
火炎溶射法は、加熱コーティング方法の群に属している。この場合、燃料ガス／酸素混合物の火炎の中に粉末化コーティング物質が導入される。ここで、たとえばオキシアセチレンの火炎を用いた場合には、最高で約３２００℃の温度に達することが可能である。この方法の詳細は、たとえば、ＥＰ  ８３０  ４６４  Ｂ１およびＵＳ  ５，２０７，３８２  Ａのような公刊物から学ぶことができる。
【０００７】
熱プラズマ溶射法の場合においては、熱プラズマの中に粉末化コーティング物質を注入する。典型的に使用されている熱プラズマ法においては、最高で約２０，０００Ｋまでの温度に達するが、それによって注入された粉末が融解し、基材の上にコーティングとして付着される。
【０００８】
熱プラズマ溶射の方法、具体的な実施形態、さらには方法パラメーターは、当業者に公知である。例として、ＷＯ  ２００４／０１６８２１を参照すると、そこでは、非晶質コーティングを適用するために熱プラズマ溶射法を使用することが記載されている。さらに、たとえばＥＰ  ０  ３４４  ７８１には、炭化タングステン粉末混合物を使用するコーティング方法として、火炎溶射法および熱プラズマ溶射法の使用が開示されている。プラズマ溶射法において使用するための具体的な装置が、たとえばＥＰ  ０  ３４２  ４２８  Ａ２、ＵＳ  ７，６７８，４２８  Ｂ２、ＵＳ  ７，９２８，３３８  Ｂ２、およびＥＰ  １  ２８７  ８９８  Ａ２のような文献に幾度も記載されている。
【０００９】
高速火炎溶射法の場合においては、高圧下で燃料を燃焼させるが、ここでは、気体燃料、液体燃料、およびそれらの混合物はいずれも、燃料として使用することが可能である。粉末化コーティング物質を、高度に加速された火炎の中に注入する。この方法は、比較的高密度のスプレーコーティングを特徴としていることで知られている。高速火炎溶射法もまた当業者に周知であり、多数の公刊物の中にすでに記載されている。たとえば、ＥＰ  ０  ８２５  ２７２  Ａ２には、高速火炎溶射法を使用した、銅合金を用いた基材コーティングが開示されている。さらには、たとえばＷＯ  ２０１０／０３７５４８  Ａ１およびＥＰ  ０  ４９２  ３８４  Ａ１には、高速火炎溶射の方法と、そこで使用される装置が開示されている。
【００１０】
非熱プラズマ溶射法は、熱プラズマ溶射法および火炎溶射法とほとんど同様にして実施される。粉末化コーティング物質を非熱プラズマの中に注入して、基材の表面の上にそれを付着させる。たとえばＥＰ  １  ６７５  ９７１  Ｂ１から学ぶことができるように、この方法は、コーティングされる基材に特に低い熱負荷しか与えないことを特徴としている。この方法、具体的な実施形態、対応する方法パラメーターも、各種の公刊物から当業者に公知である。たとえば、ＥＰ  ２  １０４  ７５０  Ａ２には、この方法の使用およびそれを実施するための装置が記載されている。たとえば、ＤＥ  １０３  ２０  ３７９  Ａ１には、この方法を使用した電気的に加熱可能な要素の製造が記載されている。
【００１１】
非熱プラズマ溶射のための方法または装置については、たとえば以下にさらなる開示が見いだされる：ＥＰ  １  ６７５  ９７１  Ｂ１、ＤＥ  １０  ２００６  ０６１  ４３５  Ａ１、ＷＯ  ０３／０６４０６１  Ａ１、ＷＯ  ２００５／０３１０２６  Ａ１、ＤＥ  １９８  ０７  ０８６  Ａ１、ＤＥ  １０１  １６  ５０２  Ａ１、ＷＯ  ０１／３２９４９  Ａ１、ＥＰ  ０  ２５４  ４２４  Ｂ１、ＥＰ  １  ０２４  ２２２  Ａ２、ＤＥ  １９５  ３２  ４１２  Ａ１、ＤＥ  １９９  ５５  ８８０  Ａ１、およびＤＥ  １９８  ５６  ３０７  Ｃ１。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、粉末化コーティング物質を使用したコーティング方法に著しい問題は、粉末化コーティング物質が、凝集物を形成して、基材の表面に適用したときにそれが不均一なコーティングを形成することである。
【００１３】
本発明の目的は、既存の基材コーティングのための方法を改良すること、および基材コーティングのための新規な方法を可能にすることである。特に、粉末化コーティング物質の凝集物が原因の問題は、本発明によって、最小化または解消される。
【００１４】
さらに、特に薄い層の作製が、本発明によって可能となるか、または単純化される。
【００１５】
さらに、本発明による方法は、新規なコーティングを可能とし、および／または特に高い品質の公知のコーティングを製造することを可能とする。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、コーティング方法における上述の使用の一つに特に好適な、粉末化コーティング物質を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、低温ガススプレー法、火炎溶射法、高速火炎溶射法、熱プラズマ溶射法、および非熱プラズマ溶射法からなる群より選択されるコーティング方法における、粒子含有粉末化コーティング物質の使用に関するが、それの表面は、５００℃未満の沸点または分解温度を有する少なくとも１種のコーティング添加剤が備わっている。
【００１８】
上述の使用のある種の実施形態においては、少なくとも１種のコーティング添加剤の重量比率が、コーティング物質およびコーティング添加剤の合計した重量を基準にして、少なくとも０．０１重量％である。
【００１９】
上述の使用のある種の実施形態においては、少なくとも１種のコーティング添加剤の重量比率が、コーティング物質およびコーティング添加剤の合計した重量を基準にして、多くとも８０重量％である。
【００２０】
上述の使用のある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質の粒子が金属粒子を含むか、または金属粒子であるが、ここでその金属は、銀、金、白金、パラジウム、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ゲルマニウム、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、スズ、鉄、銅、ニッケル、チタン、ケイ素、それらの合金および混合物からなる群より選択される。
【００２１】
上述の使用のある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質の炭素含量が、それぞれの場合において、コーティング物質およびコーティング添加剤の合計した重量を基準にして、０．０１重量％〜１５重量％である。
【００２２】
上述の使用のある種の実施形態においては、コーティング添加剤として使用される化合物が、少なくとも６個の炭素原子を有している。
【００２３】
上述の使用のある種の実施形態においては、コーティング方法が、火炎溶射法および非熱プラズマ溶射法からなる群より選択される。上述の実施形態のあるものにおいては、コーティング方法が非熱プラズマ溶射法であるのが好ましい。
【００２４】
上述の使用のある種の実施形態においては、少なくとも１種のコーティング添加剤が、ポリマー、モノマー、シラン、ワックス、酸化ワックス、カルボン酸、ホスホン酸、上述のものの誘導体、およびそれらの混合物からなる群より選択される。
【００２５】
上述の使用のある種の実施形態においては、少なくとも１種のコーティング添加剤が、ステアリン酸および／またはオレイン酸を含まず、好ましくは飽和および不飽和のＣ１８カルボン酸を含まず、より好ましくは飽和および不飽和のＣ１４〜Ｃ１８カルボン酸を含まず、さらにより好ましくは飽和および不飽和のＣ１２〜Ｃ１８カルボン酸を含まず、最も好ましくは飽和および不飽和のＣ１０〜Ｃ２０カルボン酸を含まない。
【００２６】
上述の使用のある種の実施形態においては、コーティング添加剤が、粒子に対して機械的に適用された。
【００２７】
上述の使用のある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質が、１．５〜５３μｍの範囲のＤ５０値を有する粒子サイズ分布を有している。
【００２８】
さらに、本発明は、その中で粒子含有粉末化コーティング物質が使用される、低温ガススプレー法、火炎溶射法、高速火炎溶射法、熱プラズマ溶射法、および非熱プラズマ溶射法からなる群より選択される、基材をコーティングするための方法にも関するが、ここで、その粒子には、少なくとも１種の、５００℃未満の沸点または分解温度を有するコーティング添加剤が備わっている。
【００２９】
上述の方法のある種の実施形態においては、方法が、火炎溶射法および非熱プラズマ溶射法からなる群より選択される。そのコーティング方法が非熱プラズマ溶射法であるのが好ましい。
【００３０】
上述の方法のある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質が、エーロゾルとして輸送される。
【００３１】
上述の方法のある種の実施形態においては、基材に向けられる媒体が空気であるか、または空気から作られたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】鋼板に適用した銅層を示す図である。
【図２】鋼板に適用した銅層を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
「粉末化コーティング物質」という用語は、本発明の趣旨の範囲においては、コーティングとして基材に適用される粒子混合物に関連する。本発明における、粉末化コーティング物質の粒子の表面の装備は、ここでは、切れ目の無い状態でなければならないという訳ではない。本発明を限定するものと理解するべきではないが、本発明者らの考えるところでは、粉末化コーティング物質の粒子の表面に対する少量の適用、あるいはわずかな被覆であったとしても、このコーティング方法の条件下では、凝集を破壊するには充分である。本発明者らの考えるところでは、特に、本発明において、粒子に対して適用されるコーティング添加剤またはその分解生成物のガス容積が大きいために、少量のコーティング添加剤であっても、存在しているすべての凝集物を破壊するには充分である。ここでは、本発明における少なくとも１種のコーティング添加剤が、粉末化コーティング物質の粒子の表面に適用される。ある種の実施形態においては、１種類（数：１）のコーティング添加剤を適用するのが特に好ましい。このことによって、粒子に適用される前のコーティング添加剤の構成成分の不完全な混合の結果として本発明による粉末化コーティング物質の性質が変動するということが防止されるという利点が得られる。その一方で、その他の実施形態においては、コーティング添加剤として、少なくとも２種の異なった物質の混合物を使用するのが好ましい。このことによって、たとえば、本発明による粉末化コーティング物質の性質を、各種の異なった要件に対して簡単に適合させることが可能となる。コーティング添加剤として本発明において使用される物質は、たとえば、粒子の表面に対して、物理的および／または化学的に結合させることができる。さらに、そのコーティング添加剤は、たとえばコーティングの形態で、粉末化コーティング物質の粒子を完全にまたは部分的に包み込むことができる。
【００３４】
驚くべきことには、貯蔵時またはその後の輸送時に、粉末化コーティング物質の粒子の表面に対して低い沸点または分解温度を有するコーティング添加剤を適用することによって、生成していた凝集物をすべて、そのコーティング方法の過程で破壊することが可能で、特に高品質なコーティングが得られるということが判明した。さらに、本発明による粉末化コーティング物質を使用することによって、より均一なコーティングが得られるようになり、その結果、たとえば、特に薄いコーティングを製造することが可能となる。
【００３５】
コーティングを作製するために使用可能な本発明における方法は、低温ガススプレー法、熱プラズマ溶射法、非熱プラズマ溶射法、火炎溶射法、および高速火炎溶射法である。しかしながら、コーティング添加剤の蒸発または分解が必要なので、本発明における低温ガススプレー法の変法は、加熱されたガス流を使用し、その結果、コーティング添加剤を蒸発または分解させるに充分な熱エネルギーが利用可能な実施形態に限定される。低温ガススプレー法を使用する本発明のある種の実施形態においては、ガス流の温度が、少なくとも２５０℃、好ましくは少なくとも３５０℃、より好ましくは少なくとも４５０℃、さらにより好ましくは少なくとも５００℃であるのが特に好ましい。
【００３６】
低温ガススプレー法および高速火炎溶射法におけるガス流が高速度であることにより、ガス流または火炎の中での粉末化コーティング物質の極めて短い滞留時間が引き起こされるので、そのような方法においては、凝集物が余裕を持って破壊されるということを保証するのは困難であり得る。したがって、ある種の実施形態においては、方法が、熱プラズマ溶射法、非熱プラズマ溶射法、および火炎溶射法からなる群より選択されるのが好ましい。
【００３７】
熱プラズマ溶射法の熱プラズマ中では、多くのコーティング物質が完全に融解し、液体として基材の表面に衝突するので、本発明におけるコーティング添加剤を粉末化コーティング物質の粒子の表面に適用することに伴う追加の費用は、たとえば、特に均一なコーティングを得る必要がないような特別な場合には、不経済である。したがって、ある種の実施形態においては、方法が、低温ガススプレー法、非熱プラズマ溶射法、火炎溶射法、および高速火炎溶射法からなる群より、好ましくは非熱プラズマ溶射法および火炎溶射法からなる群より選択される。
【００３８】
プラズマベースの方法を使用すると、たとえば、不燃性ガスでも使用することができるという利点が得られる。このことによって、たとえば安全技術に関する要件が減少するので、使用するガスの工業的な規模での貯蔵が、より容易となる。空気を使用する場合なら、必要とされるガスは、任意の方法で大気から直接的に取り出すこともできる。したがって、特に、極めて特に好ましい実施形態においては、コーティング方法が、熱プラズマ溶射法および非熱プラズマ溶射法からなる群より選択される。上述の実施形態のあるものにおいては、方法が非熱プラズマ溶射法であるのが特に好ましい。
【００３９】
粉末化コーティング物質の粒子の表面に対して本発明において適用されるコーティング添加剤は、沸点または分解温度の上述の上限を特徴としている。問題としている物質が、沸点および分解温度の両方を有しているのなら、低い方の温度だけを考慮する。ここでは、コーティング添加剤が分解するときにガスが放出されるということが厳密に必要であるという訳ではない。本発明を限定するものと理解するべきではないが、存在している凝集物はいずれも、分解の際にガスが放出されなくても崩壊しているようである。本発明者らの考えるところでは、コーティング添加剤が分解することによって、その表面の性質が変化し、この変化によって、凝集物の崩壊がもたらされる。しかしながら、ある種の実施形態においては、分解の際に、使用されたコーティング添加剤がガスを放出し、それが存在している凝集物をすべて強制的に開け広げるのが特に好ましい。沸点または分解温度は、当業者に公知の方法によって求めることができる。たとえば、ポリマーの分解温度は、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １１３５８に準拠した熱重量分析法によって求めることができる。
【００４０】
本発明において粒子の表面に適用されるコーティング添加剤の分解温度または沸点は、５００℃未満、好ましくは４７０℃未満、より好ましくは４４０℃未満、さらにより好ましくは４２０℃未満である。ある種の実施形態においては、粒子の表面に適用される物質の分解温度または沸点が、４００℃未満、好ましくは３８０℃未満、より好ましくは３６０℃未満、さらにより好ましくは３４０℃未満であるのが特に好ましい。
【００４１】
本発明において粒子の表面に適用されるコーティング添加剤は、必ずしもその粒子の表面に結合されている必要はない。しかしながら、ある種の実施形態においては、本発明におけるコーティング添加剤が、化学的および／または物理的にその粒子の表面に結合されているのが好ましい。たとえば、その粉末が、より大きい機械的な負荷に曝されることができなければならないような場合には、そのコーティング添加剤が粒子の表面に、特にしっかりと結合されているのが好ましい。したがって、ある種の実施形態においては、コーティング添加剤が、少なくとも１種の化学的な結合を用いてその表面に結合されているのが好ましい。化学的な結合の例は、共有結合およびイオン結合である。それとは対照的に、コーティング添加剤が、特に容易にもう一度遊離できるようになっていなければならないようなさらなる場合においては、コーティング添加剤が、物理的な結合のみによって粒子の表面に結合されているのが好ましい。したがって、ある種の実施形態においては、粒子の表面に対するコーティング添加剤の結合が、物理的な結合によってのみ起こっているのが好ましい。さらに、本発明による粒子の周囲にコーティング添加剤が安定なシェルを形成して、その結果として、粒子をこのシェルの内側に保持するには、たとえば、物理的な結合も化学的な結合も必要ではない、というのが好ましい場合もある。本発明を限定するものと理解するべきではないが、本発明者らの考えるところでは、粒子に強力な結合を有さない安定なシェルの形態をとったそのようなコーティング添加剤は、そのシェルが、部分的な蒸発または分解の後で容易に遊離しうるので、特に容易に遊離することができる。したがって、ある種の実施形態においては、コーティング添加剤が、粒子の周囲に安定なシェルを形成し、このシェルが、粒子がそこを通過してそのシェルから抜け出せるほどに大きい開口部を有していないのが好ましい。本発明の趣旨の範囲において、「安定なシェル」という用語は、粉末化コーティング物質の粒子の周囲にコーティング添加剤がシェルを形成し、それが貯蔵および輸送の条件下では破壊されないということを表している。
【００４２】
本発明におけるコーティング添加剤は、広く各種の方法によって粒子に適用することができる。たとえば、粒子のコーティングは、モノマーの重合および／またはゾルゲル法によって得ることができる。この場合、たとえばコーティング添加剤からなる安定なシェルを得ることができる。本発明におけるコーティング添加剤は、さらに、たとえば、過飽和の溶液からの析出や、機械的な力によって、粒子の表面に適用することもできる。そのような方法は、コーティング添加剤を、単純で費用効果的な方法で、大量の粉末化コーティング物質に適用するには特に適している。
【００４３】
本発明を限定するものと理解するべきではないが、本発明者らの考えるところでは、高い炭素含量を有するコーティング添加剤を使用し、次いで、ＣＯ２を放出させることによって、特に良好に、凝集物を破壊することが可能となる。したがって、ある種の実施形態においては、本発明による粉末化コーティング物質の中の炭素原子の重量比率が、少なくとも０．０１重量％、好ましくは少なくとも０．０５重量％、より好ましくは少なくとも０．１重量％、さらにより好ましくは少なくとも０．１７重量％であるのが好ましい。ある種の実施形態においては、本発明による粉末化コーティング物質の中の炭素原子の重量比率が、少なくとも０．２２重量％、好ましくは少なくとも０．２８重量％、より好ましくは少なくとも０．３４重量％、さらにより好ましくは少なくとも０．４重量％であるのが特に好ましい。上述の重量％は、本発明によるコーティング物質およびコーティング添加剤を合計した重量を基準としたものである。炭素原子の、本発明による粉末化コーティング物質の全体の重量に対する重量比率は、たとえばＬｅｃｏ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＧｍｂＨ製のＣＳ２００装置を用いて測定される。
【００４４】
その一方で、ある種の実施形態においては、本発明による粉末化コーティング物質の中の炭素原子の重量比率が、多くとも１５重量％、好ましくは多くとも１０重量％、より好ましくは多くとも７重量％、さらにより好ましくは多くとも５重量％であるのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、炭素含量が、多くとも４重量％、好ましくは多くとも３重量％、より好ましくは多くとも２重量％、さらにより好ましくは多くとも１重量％であるのが特に好ましい。上述の重量％は、本発明によるコーティング物質およびコーティング添加剤を合計した重量を基準としたものである。
【００４５】
ある種の実施形態においては、本発明による粉末化コーティング物質の中の炭素原子の重量比率が、０．０１重量％〜１５重量％の間の範囲、好ましくは０．０５重量％〜１０重量％の間の範囲、より好ましくは０．１重量％〜７重量％の間の範囲、さらにより好ましくは０．１７重量％〜５重量％の間の範囲であるのが特に好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、本発明による粉末化コーティング物質の中の炭素原子の重量比率が、０．２２重量％〜４重量％の間の範囲、好ましくは０．２８重量％〜３重量％の間の範囲、より好ましくは０．３４重量％〜２重量％の間の範囲、さらにより好ましくは０．４重量％〜１重量％の間の範囲であるのが特に好ましい。上述の重量％は、本発明によるコーティング物質およびコーティング添加剤を合計した重量を基準としたものである。
【００４６】
さらに、ある種の実施形態においては、コーティング添加剤として使用される化合物に、少なくとも６個の炭素原子、好ましくは少なくとも７個の炭素原子、より好ましくは少なくとも８個の炭素原子、さらにより好ましくは少なくとも９個の炭素原子が含まれているのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、コーティング添加剤として使用される化合物に、少なくとも１０個の炭素原子、好ましくは少なくとも１１個の炭素原子、より好ましくは少なくとも１２個の炭素原子、さらにより好ましくは少なくとも１３個の炭素原子が含まれているのが特に好ましい。本発明におけるコーティング添加剤に含まれる炭素原子の数は、たとえばそれぞれのコーティング添加剤を同定することによって求めることができる。この場合、当業者に公知の、物質を同定するためのすべての方法を使用することができる。たとえば、有機溶媒および／または水性溶媒を使用してコーティング添加剤を粉末化コーティング物質の粒子から取り出してから、ＨＰＬＣ、ＧＣＭＳ、ＮＭＲ、ＣＨＮ、または前述の方法の相互の組合せもしくは日常的に使用されている他の方法との組合せによって、同定することができる。
【００４７】
ある種の実施形態においては、粒子の表面にほんの少量のコーティング添加剤を適用して、大量のガスの発生による、たとえばコーティングに使用するプラズマ炎の強すぎる途絶を防止するのが好ましい。したがって、本発明のある種の実施形態においては、コーティング添加剤の量を、多くとも８０重量％、好ましくは多くとも７０重量％、より好ましくは多くとも６５重量％、さらにより好ましくは多くとも６２重量％とするのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、コーティング添加剤の量が、多くとも５９重量％、好ましくは多くとも５７重量％、より好ましくは多くとも５５重量％、さらにより好ましくは多くとも５３重量％であるのが特に好ましい。上述の重量％は、コーティング添加剤を含むコーティング物質の全体の重量を基準にしたものである。
【００４８】
さらに、たとえば、固体の凝集物を形成する傾向が特に強い粉末化コーティング物質を使用するある種の実施形態においては、凝集物の破壊を確実にするための最小限の量のコーティング添加剤を適用するのが有利である。したがって、ある種の実施形態においては、コーティング添加剤の量が、少なくとも０．０２重量％、好ましくは少なくとも０．０８重量％、より好ましくは少なくとも０．１７重量％、さらにより好ましくは少なくとも０．３０重量％であるのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、コーティング添加剤の量が、少なくとも０．３５重量％、好ましくは少なくとも０．４２重量％、より好ましくは少なくとも０．５４重量％、さらにより好ましくは少なくとも０．６２重量％であるのが特に好ましい。上述の重量％は、コーティング添加剤を含むコーティング物質の全体の重量を基準にしたものである。
【００４９】
さらなるある種の実施形態においては、コーティング添加剤の重量比率が、０．０２重量％〜８０重量％の間の範囲、好ましくは０．０８重量％〜７０重量％の間の範囲、より好ましくは０．１７重量％〜６５重量％の間の範囲、さらにより好ましくは０．３０重量％〜６２重量％の間の範囲であるのがさらに好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、本発明による粉末化コーティング物質の中の炭素原子の重量比率が、０．３５重量％〜５９重量％の間の範囲、好ましくは０．４２重量％〜５７重量％の間の範囲、より好ましくは０．５４重量％〜５５重量％の間の範囲、さらにより好ましくは０．６２重量％〜５３重量％の間の範囲であるのが特に好ましい。上述の重量％は、コーティング添加剤を含む本発明によるコーティング物質の全体の重量を基準にしたものである。
【００５０】
本発明の趣旨の範囲において、コーティング添加剤として使用することが可能な物質の例としては、以下のものが挙げられる。ポリマー（たとえば、多糖、プラスチック）、モノマー、シラン、ワックス、酸化ワックス、カルボン酸（たとえば、脂肪酸）、ホスホン酸、前述のものの誘導体（特に、カルボン酸誘導体およびリン酸誘導体）、およびそれらの混合物。ある種の実施形態においては、多糖、プラスチック、シラン、ワックス、酸化ワックス、カルボン酸（たとえば、脂肪酸）、カルボン酸誘導体、ホスホン酸、リン酸誘導体またはそれらの混合物、好ましくは多糖、シラン、ワックス、酸化ワックス、カルボン酸（たとえば、脂肪酸）、カルボン酸誘導体、ホスホン酸、リン酸誘導体またはそれらの混合物、より好ましくは多糖、シラン、ワックス、酸化ワックス、カルボン酸（たとえば、脂肪酸）、カルボン酸誘導体、ホスホン酸、リン酸誘導体またはそれらの混合物、さらにより好ましくは多糖、シラン、ワックス、酸化ワックス、ホスホン酸、リン酸誘導体またはそれらの混合物をコーティング添加剤として使用するのが好ましい。
【００５１】
上述のワックスには、天然ワックスおよび合成ワックスの両方が含まれる。そのようなワックスの例としては次のものが挙げられる。パラフィンワックス、石油ワックス、モンタンワックス、動物性ワックス（たとえば、蜜蝋、シェラック、羊毛ワックス）、植物性ワックス（たとえば、カルナウバワックス、カンデリラワックス、米ぬかワックス）、脂肪酸アミドワックス（たとえば、エルカミド）、ポリオレフィンワックス（たとえば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス）、グラフト化ポリオレフィンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、ならびに酸化ポリエチレンワックス、および変性ポリエチレンおよびポリプロピレンワックス（たとえば、メタロセンワックス）。ある種の好ましい実施形態においては、本発明におけるワックスが、物理的な結合のみを介して結合している。しかしながら、さらなるある種の実施形態においては、ワックスが、代替的または追加的に化学的結合、特にイオン結合および／または共有結合を可能とするような官能基を有しているということを除外している訳ではない。
【００５２】
本発明の趣旨の範囲において、「ポリマー」という用語には、オリゴマーも含まれている。しかしながら、ある種の好ましい実施形態においては、本発明において使用されるポリマーは、好ましくは少なくとも２５個のモノマー単位、より好ましくは少なくとも３５個のモノマー単位、さらにより好ましくは少なくとも４５個のモノマー単位、最も好ましくは少なくとも５０個のモノマー単位で構成されている。それらのポリマーは、ここでは、共有結合またはイオン結合を形成することなく、粉末化コーティング物質の粒子に結合することができる。しかしながら、ある種の実施形態においては、本発明におけるコーティング添加剤が、粉末化コーティング物質の粒子と少なくとも１種のイオン結合または共有結合を形成することが可能であるのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、そのような結合は、ポリマーの中に含まれているリン酸、カルボン酸、シラン、またはスルホン酸基を介して起こるようにするのが好ましい。
【００５３】
本発明の趣旨の範囲において、「多糖」という用語には、オリゴ糖も含まれている。しかしながら、ある種の好ましい実施形態においては、本発明において使用される多糖は、好ましくは少なくとも４個のモノマー単位、より好ましくは少なくとも８個のモノマー単位、さらにより好ましくは少なくとも１０個のモノマー単位、最も好ましくは少なくとも１２個のモノマー単位で構成されている。ある種の実施形態においては、特に好ましい多糖としては以下のものが挙げられる。セルロース、セルロース誘導体、たとえば、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ニトロセルロース（たとえば、Ｄｏｗ  Ｗｏｌｆｆ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｓ製のＥｔｈｏｃｅｌまたはＭｅｔｈｏｃｅｌ）、セルロースエステル（たとえば、セルロースアセテート、セルロースアセトブチレート、およびセルロースプロピオネート）、デンプン、たとえば、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプンおよびコムギデンプン、および変性デンプン。
【００５４】
本発明の趣旨の範囲において、「プラスチック」という用語には、熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチック、またはエラストマー性プラスチックが含まれる。プラスチックはその性質を目標指向的に適合させられる可能性があるので、ある種の実施形態においては、添加剤がプラスチックであるのが好ましい。たとえば、本発明における粒子で、抵抗性の、特に硬質のコーティングを製造するためには、エラストマーおよび熱硬化性プラスチック、特に熱硬化性プラスチックを使用するのが好ましい。ある種の実施形態においては、本発明において使用されるプラスチックが、したがって、エラストマーまたは熱硬化性プラスチック、好ましくは熱硬化性プラスチックである。さらに、プラスチックは、たとえば機械的な力による特に簡単な適用に注目する場合、熱可塑性プラスチックの使用が好ましい。したがって、ある種の実施形態においては、本発明において使用されるプラスチックが、熱可塑性プラスチックである。それぞれの分解温度または沸点を特徴としている各プラスチックは、当業者に公知であって、たとえば以下の文献に見いだされる。Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆ−Ｔａｓｃｈｅｎｂｕｃｈ、ｅｄ．Ｓａｅｃｈｔｌｉｎｇ、２５ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｈａｎｓｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、Ｍｕｎｉｃｈ、１９９２、およびその中に引用されている文献、ならびにＫｕｎｓｔｓｔｏｆｆ−Ｈａｎｄｂｕｃｈ、ｅｄ．Ｇ．Ｂｅｃｋｅｒ  ａｎｄ  Ｄ．Ｂｒａｕｎ、ｖｏｌｕｍｅｓ  １ｔｏ１１、Ｈａｎｓｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、Ｍｕｎｉｃｈ、１９６６ｔｏ１９９６。説明のために例としては、次のプラスチックが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリオキシアルキレン、ポリオレフィン、たとえばポリエチレンもしくはポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアリーレンエーテル、たとえばポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリアミド、ビニル芳香族（コ）ポリマー、たとえばポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン（たとえばＨＩＰＳ）、またはＡＳＡ、ＡＢＳもしくはＡＥＳポリマー、ハロゲン含有ポリマー、ポリエステル、たとえばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）もしくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、イミド基含有ポリマー、セルロースエステル、ポリ（メタ）アクリレート、シリコーンポリマー、および熱可塑性エラストマー。各種のプラスチック、特に各種の熱可塑性プラスチックの混合物もまた、単一相または多相ポリマーブレンド物の形態で使用することができる。
【００５５】
ある種の実施形態においては、添加剤がプラスチックの場合、特に添加剤が熱硬化性プラスチックまたはエラストマーである場合には、コーティング方法は非熱プラズマ溶射法ではないのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、添加剤が熱硬化性プラスチックである場合には、コーティング方法は非熱プラズマ溶射法ではないのが特に好ましい。
【００５６】
本発明において使用されるポリ（メタ）アクリレートは、ホモポリマーとして存在していても、あるいはブロックポリマーとして存在していてもよい。例は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、およびメタクリル酸メチルをベースとし、４０重量％までのさらなる共重合性モノマー、たとえば、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、またはアクリル酸２−エチルヘキシルを含むコポリマーである。
【００５７】
ある種の実施形態においては、特に好ましいプラスチック層は、有機官能性シランとアクリレートおよび／またはメタクリレート化合物の合成樹脂層である。粉末化コーティング物質の粒子の本発明におけるそのようなコーティングは、上述の利点に加えてさらに、機械的剪断力に対する著しい安定性を示す。さらに、そのようなコーティングは、たとえば、金属顔料を化学薬品、強い侵食性および／または腐食性媒体から保護する。
【００５８】
上述の合成樹脂層は、比較的薄くすることができる。たとえば、それは、１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲、好ましくは１５ｎｍ〜２２０ｎｍの範囲の平均層厚を有することができる。ある種の実施形態においては、平均層厚が、２５〜１７０ｎｍの範囲、より好ましくは３５〜１４５ｎｍの範囲である。平均層厚は、ＳＥＭによって、少なくとも３０個の無作為に選択した粒子の層厚を測定することによって求める。
【００５９】
有利には、そのような合成樹脂層を本発明における粒子に一段階法で適用することが可能であり、それによって製造コストが低く保たれる。ある種の好ましい実施形態においては、ここでは、有機官能性シランを、前もってポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートの中に存在させておくか、および／または重合によって組み入れる。
【００６０】
さらに、ある種の実施形態においては、プラスチック層、特に合成樹脂層が、無機ネットワークを有していないのが好ましい。純粋で均質なプラスチックコーティング、特に純粋で均質な合成樹脂コーティングが、前記の所与のコーティング方法における使用に先立つ、貯蔵、調製などで予想される条件下で必要とされる腐食安定性および化学薬品安定性を充分に与えるということが判明した。それと同時に、そのコーティング方法の条件下での無機ネットワークの除去の必要性も回避される。
【００６１】
合成樹脂層の中に含まれる上述の有機官能性シランは、ポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートのアクリレート基および／またはメタクリレート基と化学的に反応することが可能な少なくとも１個の官能基を有している。ラジカル的に重合することが可能な有機官能基が、極めて好適であるということが判明した。その少なくとも１個の官能基が、アクリル、メタクリル、ビニル、アリル、エチニル、さらには不飽和官能性を有するさらなる有機基からなる群より選択されるのが好ましい。有機官能性シランが少なくとも１個のアクリレート基および／またはメタクリレート基を有しているのが好ましいが、その理由は、これらが、ポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートを作るために使用されるアクリレート化合物またはメタクリレート化合物とまったく問題なく反応して、それに伴って均質なプラスチック層を生成できるからである。有機官能性シランは、モノマーとして存在させることも、あるいはポリマーとして存在させることも可能である。モノマー性またはポリマー性の、有機官能性シランが、アクリレート基および／またはメタクリレート基と化学反応することが可能な少なくとも１個の官能基を有しているということが重要である。異なったモノマー性および／またはポリマー性の有機官能性シランの混合物もまた、合成樹脂層の中に存在させることができる。特に高品質な合成樹脂層を作製するためには、有機官能性シランとポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートの間に均質な混合が存在していなければならないということがこれまで示されていた。それとは対照的に、ここでは、有機官能性シランがポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートと化学的に完全に反応している必要はない。したがって、有機官能性シランとポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートの間の化学反応を部分的にだけ起こさせて、その結果、たとえば有機官能性シランの全体の重量を基準にして、存在している有機官能性シランの３０％または４０％だけを、ポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートと反応させるということも可能である。しかしながら、ある種の実施形態においては、存在している有機官能性シランの、それぞれの場合において有機官能性シランの全体の重量を基準にして、少なくとも６０％、さらに好ましくは少なくとも７０％、よりさらに好ましくは少なくとも８０％を、ポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートと反応させるのが好ましい。さらに、少なくとも９０％または少なくとも９５％の有機官能性シランが、ポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートと反応した形で存在しているのが好ましい。さらに、反応が１００％進行していれば、それも好ましい。
【００６２】
さらに好ましい実施形態においては、ポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートが、数種のアクリレート基および／またはメタクリレート基を有する化合物を用いて構成されているか、またはそれからなる。ある種の実施形態においては、使用されるアクリレート出発化合物および／またはメタクリレート出発化合物が、２個以上のアクリレート基および／またはメタクリレート基を有していれば、特に有利であることが判明した。
【００６３】
上述の本発明における合成樹脂コーティングは、上述のアクリレート化合物および／またはメタクリレート化合物に加えて、さらなるモノマーおよび／またはポリマーを含むことができる。有機官能性シランを含むアクリレート化合物および／またはメタクリレート化合物の比率は、それぞれの場合において合成樹脂コーティングの全体の重量を基準にして、好ましくは少なくとも７０重量％、さらに好ましくは少なくとも８０重量％、よりさらに好ましくは少なくとも９０重量％である。好ましい変法においては、合成樹脂コーティングが、もっぱらアクリレート化合物および／またはメタクリレート化合物と１種または複数の有機官能性シランだけで構成されているが、ここでその合成樹脂コーティングの中に、たとえば腐食防止剤、有色顔料、染料、ＵＶ安定剤など、またはそれらの混合物のような添加剤が、追加的に含まれていてもよい。
【００６４】
ある種の実施形態においては、いくつかのアクリレート基および／またはメタクリレート基を有している本発明における合成樹脂層が、それぞれの場合において、少なくとも３個のアクリレート基および／またはメタクリレート基を有しているのが好ましい。さらに、これらの出発化合物が、それぞれの場合において、４個または５個のアクリレート基および／またはメタクリレート基を有しているのも好ましい。
【００６５】
ある種の実施形態においては、本発明における合成樹脂層を作製するのに、多官能のアクリレートおよび／またはメタクリレートを使用するのが特に好ましい。アクリレート出発化合物および／またはメタクリレート出発化合物一つあたり２〜４個のアクリレート基および／またはメタクリレート基が含まれている、本発明における合成樹脂層は、驚くべきことには、脆くはなく、例外的に優れた密度および強度を有していることがわかった。アクリレート出発化合物および／またはメタクリレート出発化合物一つあたり、３個のアクリレート基および／またはメタクリレート基が極端に好適であることが判明した。そのような最適化された性質は、粒子がたとえばエーロゾルの形態でパイプを通して案内され、個々の粒子がパイプの壁面に何度も衝突することが起こるような輸送方法にも適した、合成樹脂コーティングを得るために、特に有利であることが判明した。
【００６６】
ある種の実施形態においては、ポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートの有機官能性シランに対する重量比が、１０：１〜０．５：１であるのが特に好ましい。さらに、ポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートの有機官能性シランに対する重量比が、７：１〜１：１の範囲であれば好ましい。
【００６７】
好適な二官能のアクリレートの例としては以下のものが挙げられる。アリルメタクリレート、ビスフェノールＡジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジウレタンジメタクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、１，１２−ドデカンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、無水メタクリル酸、Ｎ，Ｎ−メチレン−ビス−メタクリルアミド、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール−２００−ジアクリレート、ポリエチレングリコール−４００−ジアクリレート、ポリエチレングリコール−４００−ジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、またはそれらの混合物。
【００６８】
本発明においては、たとえば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、またはそれらの混合物を、より高い官能性のアクリレートとして使用することができる。
【００６９】
三官能アクリレートおよび／またはメタクリレートが特に好ましい。
【００７０】
本発明においては、たとえば、（メタクリルオキシメチル）メチルジメトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、（メタクリルオキシメチル）メチルジエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、２−アクリルオキシエチルメチルジメトキシシラン、２−メタクリルオキシエチルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−アクリルオキシエチルトリメトキシシラン、２−メタクリルオキシエチルトリエトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリプロポキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリアセトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピメチルジメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルジメトキシメチルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリアセトキシシラン、またはそれらの混合物を、有機官能性シランとして使用することができる。アクリレート−および／またはメタクリレート−官能性シランが特に好ましい。ある種の実施形態においては、特に２−メタクリルオキシエチルトリメトキシシラン、２−メタクリルオキシエチルトリエトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、（メタクリルオキシメチル）メチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、またはそれらの混合物が、特に好適な有機官能性シランであることが判明した。
【００７１】
驚くべきことには、本発明による粉末化コーティング物質を用いると、上述の合成樹脂層の層厚が極めて薄くても、本発明による粒子の高い化学的安定性および機械的安定性を保証するには充分であるということがわかった。それと同時に、そのような薄い層を使用することによって、燃焼炎またはプラズマ炎の中の温度が低かったり、その中での滞留時間がほんのわずかであったりしさえすれば、そのようなコーティングが、除去されるか、あるいは少なくとも緩められて、そのコーティングに使用された物質がコーティング中に不純物として含まれることがないか、または、存在しているとしても少なくとも極めて微量で、そのコーティング方法によって製造されたコーティングの性質に目立った欠陥がないようにすることが可能となる。ある種の実施形態においては、しかしながら、合成樹脂層の層厚と組成を選択して、そのコーティング方法で製造されたコーティングの中に、その合成樹脂層の残渣が検出できないようにするのが特に好ましい。
【００７２】
例として挙げた上述のさらなるプラスチックは当業者に公知であって、本明細書に開示された本発明に基づいて選択することにより、本発明による効果を得ることが可能である。
【００７３】
ポリカーボネートおよびその製造の例は、ＤＥ  １  ３００  ２６６  Ｂ１（界面重縮合）、またはＤＥ  １４  ９５  ７３０  Ａ１（ビフェニルカーボネートとビスフェノールとの反応）に見いだすことができる。
【００７４】
ポリオキシアルキレンのホモポリマーまたはコポリマーの場合においては、そのポリマー主鎖が、少なくとも５０モル％の−ＣＨ２Ｏ−の繰り返し単位を有している。このプラスチックの群の具体例は、（コ）ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）である。そのホモポリマーは、好ましくは触媒的に、たとえばホルムアルデヒドまたはトリオキサンを重合させることによって作製することができる。
【００７５】
上述のポリオレフィンの例は、ポリエチレンおよびポリプロピレン、さらにはエチレンまたはプロピレンをベースとし、場合によってはさらに高級α−オレフィンを含むコポリマーである。本発明の趣旨の範囲において、「ポリオレフィン」という用語には、特にエチレン−プロピレンエラストマーおよびエチレン−プロピレンターポリマーも含まれる。
【００７６】
上述のポリアリーレンエーテルの例は、ポリアリーレンエーテル自体、ポリアリーレンエーテルスルフィド、ポリアリーレンエーテルスルホン、およびポリアリーレンエーテルケトンである。ここでのアリーレン基は同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、たとえば６〜１８個のＣ原子を有する芳香族ラジカルであってよい。アリーレンラジカルの例を挙げれば、フェニレン、ビスフェニレン、ターフェニレン、１，５−ナフチレン、１，６−ナフチレン、１，５−アントリレン、９，１０−アントリレンまたは２，６−アントリレンである。ポリアリーレンエーテルスルホンの製造に関する具体的な情報は、たとえばＥＰ  １１３  １１２  Ａ１、およびＥＰ  １３５  １３０  Ａ２に見いだされる。
【００７７】
ある種の実施形態においては、ポリ乳酸として、乳酸およびさらなるモノマーをベースとする、コポリマーまたはブロックコポリマーを使用するのが特に好ましい。
【００７８】
本発明の趣旨の範囲において、「ポリアミド」という用語には、たとえば、ポリエーテルアミド、たとえばポリエーテルブロックアミド、ポリカプロラクタム、ポリカプリルラクタム、ポリラウロラクタム、およびジカルボン酸をジアミンと反応させることによって得られるポリアミドが含まれる。ポリエーテルアミドの製造に関する開示は、たとえば、ＵＳ  ２，０７１，２５０、ＵＳ  ２，０７１，２５１、ＵＳ  ２，１３０，５２３、ＵＳ  ２，１３０，９４８、ＵＳ  ２，２４１，３２２、ＵＳ  ２，３１２，９６６、ＵＳ  ２，５１２，６０６、およびＵＳ  ３，３９３，２１０に見いだされる。上述のジアミンと反応させることが可能なジカルボン酸は、たとえば６〜１２個、特には６〜１０個の炭素原子を有するアルカンジカルボン酸および芳香族ジカルボン酸である。好適なジアミンは、たとえば、６〜１２個、特には６〜８個の炭素原子を有するアルカンジアミン、さらには、ｍ−キシリレンジアミン、ジ−（４−アミノフェニル）メタン、ジ−（４−アミノシクロヘキシル）メタン、２，２−ジ−（４−アミノフェニル）プロパン、または２，２−ジ−（４−アミノシクロヘキシル）プロパンである。
【００７９】
当業者に公知のビニル芳香族（コ）ポリマーの例は、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ＝Ｈｉｇｈ  Ｉｍｐａｃｔ  Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ならびにＡＳＡ、ＡＢＳ、およびＡＥＳポリマー（ＡＳＡ＝アクリロニトリル−スチレン−アクリルエステル、ＡＢＳ＝アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、ＡＥＳ＝アクリロニトリル−ＥＰＤＭゴム−スチレン）である。そのようなプラスチックの製造についての開示の例は、ＥＰ−Ａ−３０２  ４８５、ＤＥ  １９７  ２８  ６２９  Ａ１、ＥＰ  ９９  ５３２  Ａ２、ＵＳ  ３，０５５，８５９、およびＵＳ  ４，２２４，４１９に見いだされる。
【００８０】
ハロゲン含有ポリマーの例は、塩化ビニルのポリマー、特にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、たとえば硬質ＰＶＣおよび軟質ＰＶＣ、ならびに塩化ビニルのコポリマー、たとえばＰＶＣ−Ｕ成形材料である。
【００８１】
本発明において選択することが可能なポリエステルプラスチックも同様に自体公知であり、文献に記載されている。ポリエステルは、芳香族ジカルボン酸、そのエステルまたはそのその他のエステル形成性誘導体と、脂肪族ジヒドロキシ化合物を自体公知の方法で反応させることによって製造することができる。ある種の実施形態においては、ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、およびイソフタル酸、またはそれらの混合物が、ジカルボン酸として使用される。芳香族ジカルボン酸の１０モル％までを、脂肪族または脂環族ジカルボン酸、たとえばアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、およびシクロヘキサンジカルボン酸に置き換えることができる。脂肪族ジヒドロキシ化合物の例は、２〜６個の炭素原子を有するジオール、特に１，２−エタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、およびネオペンチルグリコール、またはそれらの混合物である。
【００８２】
イミド基含有ポリマーの例は、ポリイミド、ポリエーテルイミド、およびポリアミドイミドである。そのようなポリマーは、たとえばＲｏｅｍｐｐ  Ｃｈｅｍｉｅ  Ｌｅｘｉｋｏｎ、ＣＤ−ＲＯＭ  ｖｅｒｓｉｏｎ  １．０、Ｔｈｉｅｍｅ  Ｖｅｒｌａｇ  Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ  １９９５に記載されている。
【００８３】
さらに、たとえば、フッ素含有ポリマー、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルのコポリマー、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、およびエチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ）を使用することができる。
【００８４】
上述の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、熱可塑性プラスチックと同様に加工することが可能であるが、ゴム弾性を有していることを特徴としている。より詳しい情報は、たとえば、Ｇ．Ｈｏｌｄｅｎ  ｅｔ  ａｌ．、Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ、２ｎｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ、Ｍｕｎｉｃｈ  １９９６に見いだされる。例は、熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＥ−ＵまたはＴＰＵ）、スチレンオリゴブロックコポリマー（ＴＰＥ−Ｓ）、たとえばＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレン−オキシブロックコポリマー）およびＳＥＥＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー、ＳＢＳの水素化により得られる）、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＥ−Ｏ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ−Ｅ）、熱可塑性ポリアミドエラストマー（ＴＰＥ−Ａ）、ならびに熱可塑性加硫ゴム（ＴＰＥ−Ｖ）である。
【００８５】
ある種の実施形態においては、コーティング添加剤として使用されるポリマーが、高くても２００，０００、好ましくは高くても１７０，０００、より好ましくは高くても１５０，０００、さらにより好ましくは高くても１３０，０００の分子量を有しているのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、コーティング添加剤として使用される化合物が、高くても１１０，０００、好ましくは高くても９０，０００、より好ましくは高くても７０，０００、さらにより好ましくは高くても５０，０００の分子量を有しているのが特に好ましい。
【００８６】
ある種の実施形態においては、コーティング添加剤として使用される上述のカルボン酸にはさらに、特にジカルボン酸、トリカルボン酸、およびテトラカルボン酸が含まれる。ジカルボン酸の例は、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、およびセバシン酸である。
【００８７】
ある種の好ましい実施形態においては、上述のカルボン酸誘導体が、特にカルボン酸エステルを指す。
【００８８】
上述の脂肪酸の例は以下のものである。カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、ウンデシレン酸、パルミトレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、エイコセン酸、セトレイン酸、エルカ酸、ネルボン酸、ソルビン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、アラキドン酸、チムノドン酸、クルパノドン酸、ドコサヘキサエン酸、ステアリン酸、およびオレイン酸。本発明のある種の極めて特に好ましい実施形態においては、コーティング添加剤が、ステアリン酸およびオレイン酸を含まず、好ましくは飽和および不飽和のＣ１８カルボン酸を含まず、より好ましくは飽和および不飽和のＣ１４〜Ｃ１８カルボン酸を含まず、さらにより好ましくは飽和および不飽和のＣ１２〜Ｃ１８カルボン酸を含まず、最も好ましくは飽和および不飽和のＣ１０〜Ｃ２０カルボン酸を含まない。本発明の趣旨の範囲において、後ろに数字がついている「Ｃ」という用語は、分子または分子構成要素の中に含まれる炭素原子を指しており、その数字は、炭素原子の数を表している。
【００８９】
上述のホスホン酸は、式（Ｉ）で表される。
（Ｘ）ｍＰ（＝Ｏ）ＹｎＲ（３−ｍ）      （Ｉ）
ここで、ｍは０、１または２であり、ｎは０または１であり、Ｘは、同一であっても異なっていてもよく、水素、ヒドロキシ、ハロゲン、または−ＮＲ’２であり、Ｒ’は、同一であっても異なっていてもよく、水素、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ９アルキル基、または置換もしくは非置換のアリール基であり、Ｙは、同一であっても異なっていてもよく、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、または−ＮＲ−であり、そしてＲは、同一であっても異なっていてもよく、Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ３０アルキニル基、Ｃ５〜Ｃ３０アリール基、Ｃ６〜Ｃ３０アリールアルキル基、Ｃ４〜Ｃ３０ヘテロアリール基、Ｃ５〜Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ４〜Ｃ３０シクロアルキルアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキルアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３０エステル基、Ｃ１〜Ｃ３０アルキルエーテル基、Ｃ１〜Ｃ３０シクロアルキルエーテル基、Ｃ１〜Ｃ３０シクロアルケニルエーテル基、Ｃ６〜Ｃ３０アリールエーテル基、Ｃ７〜Ｃ３０アリールアルキルエーテル基からなる群より選択されるが、上述の基は、置換されていても非置換であってもよく、そして場合によっては直鎖状であっても、分岐状であってもよい。
【００９０】
本発明の趣旨の範囲において、「置換された」という用語は、問題としている基の少なくとも１個の水素原子が以下のもので置き換えられているということを表している。ハロゲン、ヒドロキシ、シアノ、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ１〜Ｃ５アルカノイル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、ヘテロサイクリック、アリール、ヘテロアリール、Ｃ１〜Ｃ７アルキルカルボニル、Ｃ１〜Ｃ７アルコキシ、Ｃ２〜Ｃ７アルケニルオキシ、Ｃ２〜Ｃ７アルキニルオキシ、アリールオキシ、アシル、Ｃ１〜Ｃ７アクリルオキシ、Ｃ１〜Ｃ７メタクリルオキシ、Ｃ１〜Ｃ７エポキシ、Ｃ１〜Ｃ７ビニル、Ｃ１〜Ｃ５アルコキシカルボニル、アロイル、アミノカルボニル、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニル、アミンカルボニルオキシ、Ｃ１〜Ｃ７アルキルアミノカルボニルオキシ、Ｃ１〜Ｃ７ジアルキルアミンカルボニルオキシ、Ｃ１〜Ｃ７アルカノイルアミン、Ｃ１〜Ｃ７アルコキシカルボニルアミン、Ｃ１〜Ｃ７アルキルスルホニルアミン、アミノスルホニル、Ｃ１〜Ｃ７アルキルアミノスルホニル、Ｃ１〜Ｃ７ジアルキルアミンスルホニル、カルボキシ、シアノ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、ニトロ、スルホン酸、リン酸、アミン；アミド；その窒素原子が、場合によっては、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ５アルキルまたはアリール基を用いて一度または二度置換されている；ウレイド；その窒素原子が、場合によっては、互いに独立して、Ｃ１〜Ｃ５アルキルまたはアリール基を用いて一度または二度置換されている；またはＣ１〜Ｃ５アルキルチオ基。
【００９１】
本発明の趣旨の範囲において、「シクロアルキル基」および「ヘテロシクロアルキル基」という用語には、飽和系、部分飽和系および不飽和系が含まれるが、芳香族系は別であって、それらは「アリール基」または「ヘテロアリール基」と呼ばれる。
【００９２】
本発明の趣旨の範囲において、「アルキル」という用語は、特に断らない限り、好ましくは直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ２７炭素鎖、より好ましくは直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ２５炭素鎖、さらにより好ましくは直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ２０炭素鎖を表している。本発明の趣旨の範囲において、「アルケニル」および「アルキニル」という用語は、特に断らない限り、好ましくは直鎖状または分岐状のＣ２〜Ｃ２７炭素鎖、より好ましくは直鎖状または分岐状のＣ２〜Ｃ２５炭素鎖、さらにより好ましくは直鎖状または分岐状のＣ２〜Ｃ２０炭素鎖を表している。本発明の趣旨の範囲において、「アリール」という用語は、芳香族炭素環、好ましくは多くとも７個の炭素原子を有する芳香族炭素環、より好ましくはフェニル環を表しているが、ここで上述の芳香族炭素環は、縮合環系の構成要素であってもよい。アリール基の例は、フェニル、ヒドロキシフェニル、ビフェニル、およびナフチルである。本発明の趣旨の範囲において、「ヘテロアリール」という用語は芳香族環を表すが、その中で、形式上、アナログアリール環の炭素原子が、ヘテロ原子、好ましくはＯ、ＳおよびＮからなる群より選択される原子によって置換されている。
【００９３】
上述のシランは、式（ＩＩ）に従う構造を特徴としている。
ＲｐＳｉＸ（４−ｐ）      （ＩＩ）
ここで、ｐは０、１、２または３であり、Ｘは、同一であっても異なっていてもよく、水素、ヒドロキシ、ハロゲン、または−ＮＲ’２であり、Ｒ’は、同一であっても異なっていてもよく、水素、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ９アルキル基、または置換もしくは非置換のアリール基であり、そして、Ｒは、同一であっても異なっていてもよく、Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ３０アルキニル基、Ｃ５〜Ｃ３０アリール基、Ｃ６〜Ｃ３０アリールアルキル基、Ｃ４〜Ｃ３０ヘテロアリール基、Ｃ５〜Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ４〜Ｃ３０シクロアルキルアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキルアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３０エステル基、Ｃ１〜Ｃ３０アルキルエーテル基、Ｃ１〜Ｃ３０シクロアルキルエーテル基、Ｃ１〜Ｃ３０シクロアルケニルエーテル基、Ｃ６〜Ｃ３０アリールエーテル基、Ｃ７〜Ｃ３０アリールアルキルエーテル基からなる群より選択されるが、上述の基は、置換されていても非置換であってもよく、そして場合によっては直鎖状であっても、分岐状であってもよい。
【００９４】
コーティング添加剤は、粉末化コーティング物質の粒子の表面に対して、たとえば化学的または物理的に結合されていてもよい。ここでは、本発明のある種の実施形態においては、粒子の途切れのない表面被覆が好ましいものであったとしても、必ずしもそれを実施しなければならないという訳ではない。
【００９５】
ある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質の粒子の表面に対して、コーティング添加剤を、可能な限り弱く結合させるのが好ましい。たとえば、上述の実施形態のあるものにおいては、本発明において使用されるコーティング添加剤が官能基を担持していないのが好ましい。本発明の趣旨の範囲において、「官能基」という用語は、その分子の物性および反応挙動に決定的な影響を与える、分子の中の分子基を指している。そのような官能基としては次のものが挙げられる。カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、シラン基、カルボニル基、ヒドロキシル基、アミン基、ヒドラジン基、ハロゲン基、およびニトロ基。
【００９６】
それとは対照的に、ある種のその他の実施形態においては、コーティング添加剤が、たとえば摩擦の結果として、あまりにも簡単に表面から除去され得ないのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、本発明において使用されるコーティング添加剤が、少なくとも１個の官能基、好ましくは少なくとも２個の官能基、より好ましくは少なくとも３個の官能基を担持しているのが特に好ましい。
【００９７】
さらに、驚くべきことには、本発明による表面被覆を有する本発明による粉末化コーティング物質の使用が、予想外に高い融点を有するコーティング物質の使用も可能にするということが見いだされた。本発明を限定するものと理解するべきではないが、本発明者らの考えるところでは、凝集傾向が低減されて粒子の輸送がより均一になると、個々の粒子が基材の表面に衝突することが可能となり、そして存在している運動エネルギーを全面的に利用して粒子がその形をとることが可能となる。不均一、従って局在化されているような凝集物を適用する場合においては、ある程度の運動エネルギーが、おそらくは、凝集物の破壊に使い尽くされ、後から衝突する粒子は、その部位にすでに存在しているが、まだ固化していないコーティング物質によるクッション作用を受ける。粉末化コーティング物質をあらかじめ火炎に通した場合、凝集なしで均一に送り込まれた粒子の場合においては、熱エネルギーは、さらにおそらくは、粒子に対してより良く移される。
【００９８】
たとえば、ある種の実施形態においては、少なくとも１種のコーティング添加剤を用いて本発明に従って被覆した粉末化コーティング物質を使用し、そこで、そのコーティング物質の融点（［Ｋ］で測定したもの）が、そのコーティング方法において基材に向けて使用される媒体、たとえばガス流、燃焼炎および／またはプラズマ炎の温度（［Ｋ］で測定したもの）の５０％まで、好ましくは６０％まで、より好ましくは６５％まで、さらにより好ましくは７０％までであるならば、均質な層を形成することも可能である。さらに、上述の実施形態のあるものにおいては、少なくとも１種のコーティング添加剤を用いて本発明に従って被覆した粉末化コーティング物質を使用し、そこで、そのコーティング物質の融点（［Ｋ］で測定したもの）が、そのコーティング方法において基材に向けて使用される媒体、たとえばガス流、燃焼炎および／またはプラズマ炎の温度（［Ｋ］で測定したもの）の７５％まで、好ましくは８０％まで、より好ましくは８５％まで、さらにより好ましくは９０％までであるならば、均質な層を形成することも可能である。上述のパーセントは、［Ｋ］で表した、コーティング物質の融点の、低温ガススプレー法におけるガス流、火炎溶射法および高速火炎溶射法における燃焼炎、または非熱プラズマ溶射法または熱プラズマ溶射法におけるプラズマ炎の温度に対する比率を指す。このようにして得られたコーティングは、粒子または粒構造をほんのわずかしか有していないか、好ましくはまったく有していない。上述の均質な層は、生成した層が、１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは３％未満、さらにより好ましくは１％未満、最も好ましくは０．１％未満の空洞しか有していないことを特徴としている。空洞がまったく認められないのが、特に好ましい。本発明の趣旨の範囲において、上述の「空洞」という用語は、コーティングの中に取り込まれた、コーティングされた基材の断面の二次元表面の上の孔の、その二次元表面の中に含まれるコーティングに対する比率を表している。この比率の測定は、コーティング上の無作為に選択した３０部位について、ＳＥＭによって実施されるが、ここでは、たとえば基材コーティングの１００μｍの長さが調べられる。
【００９９】
驚くべきことには、本発明による粉末化コーティング物質を使用することによって、たとえばその粒子サイズ分布が理由で凝集物を形成する傾向が強く、そして上述の凝集物の破壊がされないことの結果として不均質なコーティングを形成する傾向がある物質から、均質なコーティングを製造することも可能であるということが見いだされた。
【０１００】
粒子のサイズ分布は、レーザー粒度測定法によって求めるのが好ましい。この方法においては、粒子を粉末の形態で測定することができる。照射したレーザー光の散乱を、複数の空間方向で検出し、フラウンホーファー回折理論に従って評価する。粒子は計算上、球体として処理する。したがって、測定された直径は、常に、それらの粒子の実際の形状とは無関係に、すべての空間方向について求めた、相当球直径を指す。サイズ分布を求め、相当球直径に対する体積平均の形態で計算する。この体積平均サイズ分布は、累積度数分布として表すことができる。その累積度数分布は、単純化された方法で、各種の特性値、たとえばＤ１０、Ｄ５０またはＤ９０値によって特徴付けられる。
【０１０１】
その測定は、たとえば、Ｓｙｍｐａｔｅｃ  ＧｍｂＨ、Ｃｌａｕｓｔｈａｌ−Ｚｅｌｌｅｒｆｅｌｄ、Ｇｅｒｍａｎｙ製の粒子サイズ分析計ＨＥＬＯＳを用いて実施することができる。この場合、Ｒｏｄｏｓ  Ｔ４．１タイプの分散ユニットを使用して、たとえば４バールの一次圧で乾燥粉末を分散させることができる。別な方法として、粒子のサイズ分布曲線は、たとえばＱｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ製の装置（装置：Ｃｉｌａｓ  １０６４）を使用し、メーカーの取扱説明書に従って測定することができる。このためには、１．５ｇの粉末化コーティング物質を約１００ｍＬのイソプロパノールの中に懸濁させて、超音波浴（装置：Ｓｏｎｏｒｅｘ  ＩＫ  ５２、Ｂａｎｄｅｌｉｎ）の中で３００秒間処理してから、パスツールピペットにより、測定装置のサンプル調製セルの中に導入し、数回測定する。個々の測定結果から、最終的な平均値を計算する。その散乱光信号は、フラウンホーファー法に従って評価される。
【０１０２】
本発明のある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質が、Ｄ５０値が大きくても５３μｍ、好ましくは大きくても５１μｍ、より好ましくは大きくても５０μｍ、さらにより好ましくは大きくても４９μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、Ｄ５０値が大きくても４８μｍ、好ましくは大きくても４７μｍ、より好ましくは大きくても４６μｍ、さらにより好ましくは大きくても４５μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。
【０１０３】
本発明の趣旨の範囲において、「Ｄ５０」という用語は、レーザー粒度測定法によって体積平均した上述の粒子サイズ分布の５０％が、示された数値未満となるような粒子サイズを表している。その測定は、たとえば、Ｓｙｍｐａｔｅｃ  ＧｍｂＨ、Ｃｌａｕｓｔｈａｌ−Ｚｅｌｌｅｒｆｅｌｄ、Ｇｅｒｍａｎｙ製の粒子サイズ分析計ＨＥＬＯＳを用い、上述の測定方法に従って実施することができる。
【０１０４】
本発明のある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質が、Ｄ５０値が小さくても１．５μｍ、好ましくは小さくても２μｍ、より好ましくは小さくても４μｍ、さらにより好ましくは小さくても６μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、Ｄ５０値が小さくても７μｍ、好ましくは小さくても９μｍ、より好ましくは小さくても１１μｍ、さらにより好ましくは小さくても１３μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。
【０１０５】
ある種の実施形態においては、粉末が、Ｄ５０値が１．５〜５３μｍの範囲、好ましくは２〜５１μｍの範囲、より好ましくは４〜５０μｍの範囲、さらにより好ましくは６〜４９μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有しているのがさらに好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末が、Ｄ５０値が７〜４８μｍの範囲、好ましくは９〜４７μｍの範囲、より好ましくは１１〜４６μｍの範囲、さらにより好ましくは１３〜４５μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。
【０１０６】
その他の実施形態においては、たとえば、粉末が、Ｄ５０値が１．５〜４５μｍの範囲、好ましくは２〜４３μｍの範囲、より好ましくは２．５〜４１μｍの範囲、さらにより好ましくは３〜４０μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有しているのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末が、Ｄ５０値が３．５〜３８μｍの範囲、好ましくは４〜３６μｍの範囲、より好ましくは４．５〜３４μｍの範囲、さらにより好ましくは５〜３２μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。
【０１０７】
さらに他の実施形態においては、それとは対照的に、たとえば、粉末が、Ｄ５０値が９〜５３μｍの範囲、好ましくは１２〜５１μｍの範囲、より好ましくは１５〜５０μｍの範囲、さらにより好ましくは１７〜４９μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有しているのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末が、Ｄ５０値が１９〜４８μｍの範囲、好ましくは２１〜４７μｍの範囲、より好ましくは２３〜４６μｍの範囲、さらにより好ましくは２５〜４５μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。
【０１０８】
本発明のさらなるある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質が、Ｄ９０値が大きくても１０３μｍ、好ましくは大きくても９９μｍ、より好ましくは大きくても９５μｍ、さらにより好ましくは大きくても９１μｍ、最も好ましくは大きくても８７μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、大きくても８３μｍ、好ましくは大きくても７９μｍ、より好ましくは大きくても７５μｍ、さらにより好ましくは大きくても７１μｍのＤ９０値を有しているのが特に好ましい。
【０１０９】
本発明の趣旨の範囲において、「Ｄ９０」という用語は、レーザー粒度測定法によって体積平均した上述の粒子サイズ分布の９０％が、示された数値未満となるような粒子サイズを表している。その測定は、たとえば、Ｓｙｍｐａｔｅｃ  ＧｍｂＨ、Ｃｌａｕｓｔｈａｌ−Ｚｅｌｌｅｒｆｅｌｄ、Ｇｅｒｍａｎｙ製の粒子サイズ分析計ＨＥＬＯＳを用い、上述の測定方法に従って実施することができる。
【０１１０】
ある種の実施形態においては、したがって、粉末化コーティング物質が、Ｄ９０値が小さくても９μｍ、好ましくは小さくても１１μｍ、より好ましくは小さくても１３μｍ、さらにより好ましくは小さくても１５μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、Ｄ９０値が小さくても１７μｍ、好ましくは小さくても１９μｍ、より好ましくは小さくても２１μｍ、さらにより好ましくは小さくても２２μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。
【０１１１】
特に好ましい実施形態においては、粉末化コーティング物質が、Ｄ９０値が４２〜１０３μｍの範囲、好ましくは４５〜９９μｍの範囲、より好ましくは４８〜９５μｍの範囲、さらにより好ましくは５０〜９１μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有している。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、５２〜８７μｍの範囲、好ましくは５４〜８１μｍの範囲、より好ましくは５６〜７５μｍの範囲、さらにより好ましくは５７〜７１μｍの範囲のＤ９０値を有しているのが特に好ましい。
【０１１２】
さらなるある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が大きくても５μｍ、好ましくは大きくても４μｍ、より好ましくは大きくても３μｍ、さらにより好ましくは大きくても２．５μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が大きくても２．２μｍ、好ましくは大きくても２μｍ、より好ましくは大きくても１．８μｍ、さらにより好ましくは大きくても１．７μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。
【０１１３】
本発明の趣旨の範囲において、「Ｄ１０」という用語は、レーザー粒度測定法によって体積平均した上述の粒子サイズ分布の１０％が、示された数値未満となるような粒子サイズを表している。その測定は、たとえば、Ｓｙｍｐａｔｅｃ  ＧｍｂＨ、Ｃｌａｕｓｔｈａｌ−Ｚｅｌｌｅｒｆｅｌｄ、Ｇｅｒｍａｎｙ製の粒子サイズ分析計ＨＥＬＯＳを用い、上述の測定方法に従って実施することができる。
【０１１４】
その一方で、微粉の比率が高い本発明による粉末化コーティング物質は、依然として微細なダストを発生する傾向も強く、そのために、その粉末の取り扱いが一層困難となる。ある種の実施形態においては、したがって、本発明による粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が小さくても０．２μｍ、好ましくは小さくても０．４μｍ、より好ましくは小さくても０．５μｍ、さらにより好ましくは小さくても０．６μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、本発明による粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が小さくても０．７μｍ、好ましくは０．８μｍ、より好ましくは０．９μｍ、さらにより好ましくは小さくても１．０μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。
【０１１５】
ある種の好ましい実施形態においては、本発明による粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が少なくとも０．２〜５μｍの範囲、好ましくは少なくとも０．４〜４μｍ、より好ましくは０．５〜３μｍの範囲、さらにより好ましくは０．６〜２．５μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有していることを特徴としている。上述の実施形態のあるものにおいては、本発明による粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が０．７〜２．２μｍの範囲、好ましくは０．８〜２．１μｍの範囲、より好ましくは０．９〜２．０μｍの範囲、さらにより好ましくは１．０〜１．９μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。
【０１１６】
たとえば、ある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が３．７〜２６μｍ、Ｄ５０値が６〜４９μｍ、Ｄ９０値が１２〜８６μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が５．８〜２６μｍ、Ｄ５０値が１１〜４６μｍ、Ｄ９０値が１６〜８３μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が９〜１９μｍ、Ｄ５０値が１６〜３５μｍ、Ｄ９０値が２３〜７２μｍである、粒子サイズ分布を有しているのがさらにより好ましい。
【０１１７】
さらなるある種の実施形態においては、たとえば、粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が０．８〜２８μｍ、Ｄ５０値が１．５〜４５μｍ、Ｄ９０値が２．５〜８１μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が２．２〜２２μｍ、Ｄ５０値が４〜３６μｍ、Ｄ９０値が４〜６２μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が２．８〜１７μｍ、Ｄ５０値が６〜２８μｍ、Ｄ９０値が９〜４９μｍである、粒子サイズ分布を有しているのがさらにより好ましい。
【０１１８】
さらなるある種の実施形態においては、たとえば、粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が４．８〜２９μｍ、Ｄ５０値が９〜５３μｍ、Ｄ９０値が１３〜９７μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が１２〜２６μｍ、Ｄ５０値が２３〜４６μｍ、Ｄ９０値が３５〜８７μｍである、粒子サイズ分布を有しているのが特に好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、Ｄ１０値が１５〜２４μｍ、Ｄ５０値が２８〜４４μｍ、Ｄ９０値が４１〜７８μｍである、粒子サイズ分布を有しているのがさらにより好ましい。
【０１１９】
さらに、本発明による粉末化コーティング物質の輸送性が、粒子サイズ分布の幅に依存するということが観察された。この幅は、次式で定義される、いわゆるスパン値を示すことによって計算することができる。
【０１２０】
【数１】
2014522913.tif 000002
【０１２１】
ある種の実施形態においては、たとえば、より小さいスパンを有する粉末化コーティング物質を使用することによって、粉末化コーティング物質のさらにより均一な輸送性が達成され、それによって、さらに、より均質でより高品質の層の形成が単純化されることを本発明者らは見いだした。したがって、ある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質のスパンが、大きくても２．９、好ましくは大きくても２．６、より好ましくは大きくても２．４、さらにより好ましくは大きくても２．１であるのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質のスパンが、大きくても１．９、好ましくは大きくても１．８、より好ましくは大きくても１．７、さらにより好ましくは大きくても１．６であるのが特に好ましい。
【０１２２】
その一方で、求めている輸送性を得るためには、必ずしも極めて狭いスパンが要求される訳ではなく、そのことによって、粉末化コーティング物質の製造がより容易となる、ということを本発明者らは見いだした。したがって、ある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質のスパン値が、小さくても０．４、好ましくは小さくても０．５、より好ましくは小さくても０．６、さらにより好ましくは小さくても０．７であるのが好ましい。ある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質のスパン値が、小さくても０．８、好ましくは小さくても０．９、より好ましくは小さくても１．０、さらにより好ましくは小さくても１．１であるのが特に好ましい。
【０１２３】
本明細書に開示された教示に基づけば、当業者ならば、所望する性質の組合せを得るために、特に上述のスパン値の限界値の任意の組み合わせを選択することが可能である。ある種の実施形態においては、たとえば、粉末化コーティング物質が、０．４〜２．９の範囲、好ましくは０．５〜２．６の範囲、より好ましくは０．６〜２．４の範囲、さらにより好ましくは０．７〜２．１の範囲のスパン値を有しているのが好ましい。上述の実施形態のあるものにおいては、粉末化コーティング物質が、０．８〜１．９の範囲、好ましくは０．９〜１．８の範囲、より好ましくは１．０〜１．７の範囲、さらにより好ましくは１．１〜１．６の範囲のスパン値を有しているのが特に好ましい。
【０１２４】
当業者ならば、本明細書に開示された教示に基づけば、所望する利点の組合せに応じて、スパンの限界値またはその値の範囲と上述の好ましいＤ５０値の範囲の特定の組合せが好ましいということを認識する。ある種の好ましい実施形態においては、粉末化コーティング物質が、たとえば、スパンが０．４〜２．９の範囲で、Ｄ５０値が１．５〜５３μｍの範囲、好ましくは２〜５１μｍの範囲、より好ましくは４〜５０μｍの範囲、さらにより好ましくは６〜４９μｍの範囲、最も好ましくは７〜４８μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有している。上述の実施形態のある好ましいものにおいては、粉末化コーティング物質が、スパンが０．５〜２．６の範囲で、Ｄ５０値が１．５〜５３μｍの範囲、好ましくは２〜５１μｍの範囲、より好ましくは４〜５０μｍの範囲、さらにより好ましくは６〜４９μｍの範囲、最も好ましくは７〜４８μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有している。ある種のさらに好ましい実施形態においては、粉末化コーティング物質が、スパンが０．６〜２．４の範囲で、Ｄ５０値が１．５〜５３μｍの範囲、好ましくは２〜５１μｍの範囲、より好ましくは４〜５０μｍの範囲、さらにより好ましくは６〜４９μｍの範囲、最も好ましくは７〜４８μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有している。ある種のよりさらに好ましい実施形態においては、粉末化コーティング物質が、スパンが０．７〜２．１の範囲で、Ｄ５０値が１．５〜５３μｍの範囲、好ましくは２〜５１μｍの範囲、より好ましくは４〜５０μｍの範囲、さらにより好ましくは６〜４９μｍの範囲、最も好ましくは７〜４８μｍの範囲である、粒子サイズ分布を有している。
【０１２５】
さらに、エーロゾルの形態においては、粉末化コーティング物質の密度が、そのような粉末の輸送に影響する可能性があるということも見いだされた。本発明を限定するものと理解するべきではないが、本発明者らの考えるところでは、サイズは同じであるがその密度が異なっている粒子の慣性の違いによって、同一の粒子サイズ分布を有する粉末化コーティング物質のエーロゾル流の挙動に差が生じる。したがって、特定のＤ５０に対して最適化させた輸送方法を、密度が異なる粉末化コーティング物質に対して流用するのが困難であることがあり得る。したがって、ある種の実施形態においては、使用される粉末化コーティング物質の密度に応じて、スパン値の上限を修正するのが好ましい。
【０１２６】
【数２】
2014522913.tif 000003
【０１２７】
ここで、ＳｐａｎＯＫは修正された上側スパン値、ＳｐａｎＯは上側スパン値、ρＡｌｕはアルミニウムの密度（２．７ｇ／ｃｍ３）、ρＸは使用する粉末化コーティング物質の密度である。しかしながら、アルミニウムよりも密度が低い粉末化コーティング物質の場合においては、その差はほんのわずかであり、粉末化コーティング物質を、この点に関して最適に選択しても、輸送性においては顕著な改良はもたらされないということがさらに見いだされた。したがって、アルミニウムの密度よりも低い密度を有する粉末化コーティング物質では、未補正の上側スパン値を有する粉末化コーティング物質が使用される。
【０１２８】
本発明において使用することが可能なコーティング方法は、低温ガススプレー法、熱プラズマ溶射法、非熱プラズマ溶射法、火炎溶射法、および高速火炎溶射法の名称で当業者に公知のものである。
【０１２９】
低温ガススプレー法は、適用される粉末がガスジェットの中では融解されないが、その粒子が著しく加速されており、それらの運動エネルギーの結果として、基材の表面の上にコーティングが形成されるということを特徴としている。ここでは、キャリヤガスとして、たとえば窒素、ヘリウム、アルゴン、空気、クリプトン、ネオン、キセノン、二酸化炭素、酸素、またはそれらの混合物など、当業者に公知の各種のガスを使用することができる。ある種の変法においては、ガスとして、空気、ヘリウム、またはそれらの混合物を使用するのが特に好ましい。
【０１３０】
各ノズルの中で上述のガスの膨張を調節することによって、最高３０００ｍ／ｓまでのガス速度が得られる。この場合、粒子は最高２０００ｍ／ｓにまで加速させることができる。しかしながら、低温ガススプレー法のある種の変法においては、粒子が、たとえば３００ｍ／ｓ〜１６００ｍ／ｓの間、好ましくは１０００ｍ／ｓ〜１６００ｍ／ｓの間、より好ましくは１２５０ｍ／ｓ〜１６００ｍ／ｓの間の速度に達するようにするのが好ましい。
【０１３１】
欠点は、たとえば、大きい騒音の発生であるが、それは、使用される高速度のガス流によってもたらされるものである。
【０１３２】
火炎溶射法においては、たとえば、火炎によって粉末を液体または塑性状態に転換させ、次いで基材に対してコーティングとして適用する。この場合、たとえば、酸素と、可燃性ガス、たとえばアセチレンまたは水素の混合物を燃焼させる。火炎溶射法のある種の変法においては、酸素の一部を使用して、粉末化コーティング物質を燃焼炎の中に移送する。この方法の慣用される変法においては、粒子は２４〜３１ｍ／ｓの間の速度に達する。
【０１３３】
火炎溶射法の場合と同様に、高速火炎溶射法においてもまた、たとえば、火炎によって粉末を液体または塑性状態に転換させる。しかしながら、粒子は、上述の方法に比較すると、顕著により高い速度に加速される。前述の方法の具体例においては、たとえば、１２２０〜１５２５ｍ／ｓのガス流の速度と共に、約５５０〜７９５ｍ／ｓの粒子の速度が挙げられる。しかしながら、この方法のさらなる変法においては、２０００ｍ／ｓを超えるガス速度が達成されることもある。一般的に、先の方法の慣用される変法においては、火炎の速度が１０００〜２５００ｍ／ｓの間であるのが好ましい。さらに、慣用される変法においては、火炎温度が２２００℃〜３０００℃の間であるのが好ましい。したがって、火炎の温度は、火炎溶射法における温度と同等である。これは、約５１５〜６２１ｋＰａの圧力下でガスを燃焼させ、次いでその燃焼ガスをノズルの中で膨張させることによって達成される。通常、これで製造されるコーティングは、たとえば火炎溶射法によって得られるコーティングよりは高い密度を有すると考えられている。
【０１３４】
デトネーション／爆発火炎溶射法は、高速火炎溶射法のサブタイプとみなすことができる。ここでは、粉末化コーティング物質が、ガス混合物、たとえばアセチレン／酸素のデトネーションを繰り返すことにより強烈に加速されて、たとえば約７３０ｍ／ｓの粒子速度が達成される。ここにおける、その方法のデトネーション周波数は、たとえば約４〜１０Ｈｚの間になる。しかしながら、たとえばいわゆる高周波数ガスデトネーション溶射法のような変法においては、約１００Ｈｚほどのデトネーション周波数も選択される。
【０１３５】
こうして得られる層は、通常、特に高い硬度、強度、密度、および基材の表面に対する良好な結合性を有していると考えられる。上述の方法における欠点は、増大する安全コスト、さらにはたとえば、ガス速度が高いがための大きい騒音量である。
【０１３６】
熱プラズマ溶射法においては、たとえば、直流アーク炉に、一次ガス、たとえばアルゴンを４０Ｌ／分の速度で、そして二次ガス、たとえば水素を２．５Ｌ／分の速度で通過させることによって、熱プラズマを発生させる。次いで、そのプラズマ炎の中に４Ｌ／分の速度で通過させるキャリヤガス流の助けをかりて、粉末化コーティング物質をたとえば４０ｇ／分で送り込む。熱プラズマ溶射法の通常の変法においては、粉末化コーティング物質の輸送速度は、５ｇ／分〜６０ｇ／分の間、より好ましくは１０ｇ／分〜４０ｇ／分の間である。
【０１３７】
その方法のある種の変法においては、イオン化可能なガスとして、アルゴン、ヘリウム、またはそれらの混合物を使用するのが好ましい。ある種の変法においては、全体のガス流が、３０〜１５０ＳＬＰＭ（標準リットル毎分）であるのが、さらにより好ましい。ガス流をイオン化させるのに使用される電力は、冷却の結果として消散される熱エネルギーは除くと、たとえば５〜１００ｋＷの間、好ましくは４０〜８０ｋＷの間で選択することができる。この場合、プラズマ温度は、４０００〜数万Ｋの間に達することが可能である。
【０１３８】
非熱プラズマ溶射法においては、非熱プラズマを使用して粉末化コーティング物質を活性化させる。ここで使用するプラズマは、たとえば５０Ｈｚ〜１ＭＨｚの周波数を有するバリヤ放電またはコロナ放電を用いて発生させる。非熱プラズマ溶射法のある種の変法においては、作業を、１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数で実施するのが好ましい。この場合のプラズマの温度は、好ましくは３０００Ｋ未満、好ましくは２５００Ｋ未満、さらにより好ましくは２０００Ｋ未満である。これにより、技術的な出費が最小化され、適用されるコーティング物質の中へのエネルギーの入力が可能な限り小さく保たれ、その結果、基材を穏やかにコーティングすることが可能となる。したがって好ましいことには、プラズマ炎の温度のレベルが、火炎溶射法または高速火炎溶射法の温度と同程度になる。そのコア温度がコア領域内で１１７３Ｋ未満、さらには７７３Ｋ未満である非熱プラズマは、パラメーターを目標指向的に選択することによって、発生させることもできる。コア領域内の温度は、ここではたとえば、ＮｉＣｒ／Ｎｉ熱電対と、周囲圧力で吐出されるプラズマジェットのコアの中、ノズル出口から１０ｍｍの距離で３ｍｍのスプレー直径を使用して測定される。そのような非熱プラズマは、温度の影響を極めて受けやすい基材をコーティングするのに特に適している。
【０１３９】
目標指向的に領域を被覆することを必要とせず、シャープな境界を有するコーティングを製造するためには、特にプラズマ炎のための出口開口部を、製造されるコーティングのトラック幅が０．２ｍｍ〜１０ｍｍの間に収まるように、設計するのが有利であることがわかった。これによって、極めて精密で、柔軟で、エネルギー効率の高いコーティングが可能になり、しかも使用されるコーティング物質が最大限に利用される。たとえば、スプレーランスから基材までの距離として、１ｍｍの距離を選択する。このことによって、コーティングが最大限に柔軟可能となり、それと同時に高品質のコーティングが保証される。スプレーランスと基材の間の距離を１ｍｍ〜３５ｍｍの間とするのが好都合である。
【０１４０】
非熱プラズマ法におけるイオン化可能なガスとして、当業者に公知の各種のガスおよびそれらの混合物を使用することができる。これらの例としては、ヘリウム、アルゴン、キセノン、窒素、酸素、水素、または空気、好ましくはアルゴンまたは空気が挙げられる。特に好ましいイオン化可能なガスは空気である。
【０１４１】
たとえば騒音量を低減させるためには、この場合、プラズマ流の速度を２００ｍ／ｓ未満とするのも好ましい。たとえば、０．０１ｍ／ｓ〜１００ｍ／ｓの間、好ましくは０．２ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓの間の値を、流速として選択することができる。ある種の実施形態においては、たとえば、キャリヤガスの容積流量を、１０〜２５Ｌ／分の間、より好ましくは１５〜１９Ｌ／分の間とするのが特に好ましい。
【０１４２】
好ましい実施形態においては、粉末化コーティング物質の粒子が、好ましくは金属粒子または金属含有粒子である。その金属粒子または金属含有粒子の金属含量が、少なくとも９５重量％、好ましくは少なくとも９９重量％、さらにより好ましくは少なくとも９９．９重量％であるのが特に好ましい。ある種の好ましい実施形態においては、１種または複数の金属が、銀、金、白金、パラジウム、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ゲルマニウム、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、スズ、鉄、銅、ニッケル、チタン、ケイ素、それらの合金および混合物からなる群より選択される。上述の実施形態のあるものにおいては、１種または複数の金属が、銀、金、アルミニウム、亜鉛、スズ、鉄、銅、ニッケル、チタン、ケイ素、それらの合金および混合物からなる群より、好ましくは、銀、金、アルミニウム、亜鉛、スズ、鉄、ニッケル、チタン、ケイ素、それらの合金および混合物からなる群より選択されるのが特に好ましい。
【０１４３】
本発明における方法のさらに好ましい実施形態においては、粉末化コーティング物質の粒子の１種または複数の金属が、銀、アルミニウム、亜鉛、スズ、銅、それらの合金および混合物からなる群より選択される。特に、その１種または複数の金属が、銀、アルミニウム、およびスズからなる群より選択される、金属粒子または金属含有粒子が、特定の実施形態においては特に好適な粒子であることがわかった。
【０１４４】
本発明のさらなる実施形態においては、粉末化コーティング物質が、好ましくは、炭酸塩、酸化物、水酸化物、炭化物、ハロゲン化物、窒化物、およびそれらの混合物からなる群より選択される無機粒子からなっている。鉱物および／または金属酸化物の粒子が特に好適である。
【０１４５】
その他の実施形態においては、無機粒子が、代替的または追加的に、炭素質粒子またはグラファイト粒子からなる群より選択される。
【０１４６】
さらなる可能性としては、金属粒子および上述の無機粒子、たとえば鉱物および／または金属酸化物の粒子、および／または、炭酸塩、酸化物、水酸化物、炭化物、ハロゲン化物、窒化物、およびそれらの混合物からなる群より選択される粒子、の混合物の使用がある。
【０１４７】
さらに、粉末化コーティング物質が、ガラス粒子を含むか、またはそれからなっているということもあり得る。ある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質が、コーティングされたガラス粒子を含むか、またはそれからなっているのが特に好ましい。
【０１４８】
さらに、ある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質が、有機および／または無機塩を含むか、またはそれからなっている。
【０１４９】
本発明のさらに他の実施形態においては、粉末化コーティング物質が、プラスチック粒子を含むか、またはそれからなっている。上述のプラスチック粒子は、たとえば純粋または混合の、ホモポリマー、コポリマー、ブロックポリマー、もしくはプレポリマー、またはそれらの混合物から形成されている。この場合、そのプラスチック粒子は、純結晶であっても混合結晶であってもよく、あるいは非晶質相を有していてもよい。そのプラスチック粒子は、たとえばプラスチックの機械的粉砕によって得ることができる。
【０１５０】
本発明における方法のある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質が、複数種の物質の粒子の混合物を含むか、またはそれからなっている。ある種の好ましい実施形態においては、粉末化コーティング物質が、特に、複数種の物質の少なくとも２種、好ましくは３種の異なった粒子からなっている。
【０１５１】
それらの粒子は、各種の方法で製造することができる。たとえば、融解させた金属を噴霧またはアトマイズさせることによって、金属粒子を得ることができる。ガラス粒子は、ガラスの機械的粉砕か、あるいは融解物から製造することができる。後者の場合においては、ガラス融解物を、同様にアトマイズまたは噴霧することも可能である。別な方法として、融解したガラスを、たとえばドラムのような回転要素上で粉砕することもできる。
【０１５２】
鉱物粒子、金属酸化物粒子、ならびに、酸化物、水酸化物、炭酸塩、炭化物、窒化物、ハロゲン化物、およびそれらの混合物からなる群より選択される無機粒子は、天然に産出する鉱物、石材などを粉砕してから、サイズによって分級することにより得ることができる。
【０１５３】
サイズによる分級は、たとえば、サイクロン、空気分離器、篩などによって実施することができる。
【０１５４】
本発明のある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質の粒子には、本発明による表面被覆に加えてコーティングが備わっている。このことによって、たとえば、目標指向的な後続の表面被覆によって特定の装置や用途に適合させて、耐酸化安定性が向上したコーティングされた標準粉末を得ることが可能となる。このことは、プロセス工学の面からは、単純である方法によって適用される本発明による表面被覆には、特に有利である。したがって、ある種の実施形態においては、上述のコーティングが、本発明による表面被覆よりも前に適用されるのが特に好ましいが、ここで、本発明による表面被覆は、粒子に対して、たとえば混練のように、機械的に適用されるのが好ましい。
【０１５５】
本発明のある種の好ましい実施形態においては、上述のコーティングは、金属を含むか、または金属からなるようにすることができる。そのような粒子のコーティングは、閉鎖的または粒子状に形成させることができるが、閉鎖的な構造を有するコーティングが好ましい。そのような金属コーティングの層厚は、好ましくは１μｍ未満、より好ましくは０．８μｍ未満、さらにより好ましくは０．５μｍ未満である。ある種の実施形態においては、そのようなコーティングが、少なくとも０．０５μｍ、より好ましくは少なくとも０．１μｍの厚みを有している。ある種の実施形態においては、上述のコーティングの一つにおいて、好ましくは主たる構成成分として使用するのに特に好ましい金属が、銅、チタン、金、銀、スズ、亜鉛、鉄、ケイ素、ニッケルおよびアルミニウムからなる群より、好ましくは金、銀、スズ、および亜鉛からなる群より、さらに好ましくは銀、スズ、および亜鉛からなる群より選択される。上述のコーティングの趣旨の範囲において、主たる構成成分という用語は、問題としている金属または上述の金属の混合物が、そのコーティングの金属含量の、少なくとも９０重量％、好ましくは９５重量％、さらに好ましくは９９重量％を占めているということを表している。部分酸化の場合においては、各酸化物層の酸素の比率は、計算には入れないということは理解されるべきである。そのような金属コーティングは、たとえば気相合成法または湿式化学法によって製造することができる。
【０１５６】
さらなるある種の実施形態においては、粉末化コーティング物質の本発明における粒子が、追加的または代替的に、金属酸化物層を用いてコーティングされる。好ましくは、この金属酸化物層は、実質的に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化クロム、酸化スズ、酸化モリブデン、それらの酸化物水和物、それらの水酸化物、およびそれらの混合物からなる。ある種の好ましい実施形態においては、金属酸化物層が実質的に酸化ケイ素からなる。本発明の趣旨の範囲において、上述の「実質的になる」という用語は、それぞれの場合においてその金属酸化物層の粒子の数に対して、その金属酸化物層の少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、より好ましくは少なくとも９８％、さらにより好ましくは少なくとも９９％、最も好ましくは少なくとも９９．９％が、上述の金属酸化物からなっているということを意味しているが、ここで、含まれている水は計算には一切入れない。金属酸化物層の組成は、当業者に公知の方法、たとえばスパッタリングとＸＰＳまたはＴＯＦ−ＳＩＭＳの組み合わせによって求めることができる。上述の実施形態のあるものにおいては、金属酸化物層が、その下に位置している金属コアの酸化反応生成物を意味しないことが特に好ましい。そのような金属酸化物層は、たとえばゾル−ゲル法を使用して適用することができる。
【０１５７】
ある種の好ましい実施形態においては、基材が、プラスチック基材、無機基材、セルロース含有基材、およびそれらの混合物からなる群より選択される。
【０１５８】
プラスチック基材は、たとえばプラスチックフィルムまたはプラスチック製の成形体とすることができる。成形体は、幾何学的に単純または複雑な形状を有してもよい。プラスチック成形体は、たとえば自動車産業または建設産業の部材であってもよい。
【０１５９】
セルロース含有基材は、厚紙、紙、木材、木材含有基材などとすることができる。
【０１６０】
無機基材は、たとえば金属基材、たとえば、シート金属もしくは金属成形体、またはセラミックもしくは鉱物の基材もしくは成形体とすることができる。無機基材は、さらに、それに対してたとえば導電性コーティングまたは接点が適用される、太陽電池またはシリコンウェーハであってもよい。
【０１６１】
ガラス製の基材、たとえばガラス板もまた、無機基材として使用することができる。ガラス、特にガラス板には、たとえば本発明における方法を用いた、エレクトロクロミックコーティングを備えさせることができる。
【０１６２】
本発明における方法によってコーティングされた基材は、極めて各種の用途に好適である。
【０１６３】
ある種の実施形態においては、コーティングが、光学的および／または電磁的効果を有している。この場合においては、そのコーティングが、反射または吸収をもたらすことができる。さらに、そのコーティングは、導電性、半導性、または非導電性であってもよい。
【０１６４】
導電層は、たとえば部材に対する条導体の形態で適用することができる。このものは、たとえば自動車部材における組み込み電源のフレーム構造内で、通電を可能とするために使用することができる。しかしながら、そのような条導体は、さらには、たとえばアンテナ、シールド、電気接点などとして形成することもできる。これは、たとえばＲＦＩＤ用途（無線ＩＣタグ）では特に好都合である。さらに、本発明によるコーティングは、たとえば加熱目的、または、特定の部材もしくは大きな部材の特定の部分に目標をしぼった加熱にも使用することができる。
【０１６５】
さらなるある種の実施形態においては、そのようにして製造されたコーティングが、摺動層、気体および液体のための拡散障壁、摩耗および／または腐食保護層として機能する。さらに、そのようにして製造されたコーティングが、液体の表面張力に影響したり、あるいは接着促進的な性質を有したりすることもできる。
【０１６６】
本発明に従って製造されたコーティングは、さらに、センサー表面として、たとえばタッチスクリーンの形態のたとえばヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）として、使用することもできる。コーティングは同様に、電磁干渉（ＥＭＩ）からのシールド、または静電放電（ＥＳＤ）に対する保護に使用することも可能である。コーティングを使用して、電磁的両立性（ＥＭＣ）をもたらすこともできる。
【０１６７】
さらに、本発明による粒子を使用することによって、たとえば、補修後の各部材の安定性を向上させるために適用する層を適用することもできる。一例として航空機分野における補修が挙げられるが、そこでは、たとえば加工工程の結果としての材料の欠損を埋めなければならないか、または、たとえば安定化のために、コーティングを適用しなければならない。これは、たとえばアルミニウム部材の場合には困難であることがわかっており、通常は焼結のような後加工工程が必要となる。それとは対照的に、本発明による方法によって、焼結のような後加工工程を必要とすることなく、極めて穏やかな条件下で、しっかりと接着するコーティングを適用することができる。
【０１６８】
さらに他の実施形態においては、コーティングが、電気接点として機能して、別々の材料の間での電気接続を可能とする。
【０１６９】
当業者が認識するところであるが、粉末化コーティング物質およびその中に含まれる粒子についての本発明における方法に関連してここまでに示した詳細が、粉末化コーティング物質およびその中に含まれる粒子の使用にも相応に適用されるし、逆の場合も同様である。
【実施例】
【０１７０】
使用した原料および方法
使用した粉末化コーティング物質の粒子のサイズ分布は、ＨＥＬＯＳ装置（Ｓｙｍｐａｔｅｃ、Ｇｅｒｍａｎｙ）によって求めた。その測定では、３ｇの粉末化コーティング物質を測定装置の中に導入し、超音波を用いて３０秒間処理してから、測定した。分散については、Ｒｏｄｏｓ  Ｔ４．１分散ユニットを使用したが、そのときの一次圧は４バールであった。装置の標準ソフトウェアを用いて、評価を実施した。
【０１７１】
以下の実施例を参照しながら本発明における方法をさらに詳しく説明するが、本発明がそれらの実施例に限定される訳ではない。
【０１７２】
実施例１：１，１０−デカンジカルボン酸を用いて被覆した粉末化コーティング物質
３ｇの１，１０−デカンジカルボン酸をコーティング添加剤として使用し、５０ｇの酢酸エチルの中に溶解させた。次いでこの混合物を、２４０ｇのアルミニウム粒子（Ｄ５０＝２μｍ）と共に、混練機（ＩＫＡ製のＤｕｐｌｅｘ  Ｋｎｅａｄｅｒ）の中に導入し、ＲＴ（２０℃）で３０分間混練した。次いで、温度４０℃、真空２５０ミリバールに設定した。１時間かけて乾燥させてから、そのコーティング添加剤を用いて被覆した粒子を混練機から取り出し、分級した（７１μｍ）。
【０１７３】
実施例２：フマル酸モノエチルを用いて被覆した粉末化コーティング物質
コーティング添加剤の適用は、実施例１と同様にして実施した。３ｇのフマル酸モノエチルをコーティング添加剤として使用した。
【０１７４】
実施例３：アジピン酸モノエチルエステルを用いて被覆した粉末化コーティング物質
コーティング添加剤の適用は、実施例１と同様にして実施した。３ｇのアジピン酸モノエチルエステルをコーティング添加剤として使用した。
【０１７５】
実施例４：メチルトリグリコールを用いて被覆した粉末化コーティング物質
コーティング添加剤の適用は、実施例１と同様にして実施した。３ｇのメチルトリグリコールをコーティング添加剤として使用した。
【０１７６】
実施例５：アジピン酸モノエチルエステルを用いて被覆した粉末化コーティング物質
コーティング添加剤の適用は、実施例１と同様にして実施した。しかしながらここでは、３４μｍのＤ５０を有する銅粒子を使用した。３ｇのアジピン酸モノエチルエステルをコーティング添加剤として使用した。
【０１７７】
実施例６：メチルトリグリコールを用いて被覆した粉末化コーティング物質
コーティング添加剤の適用は、実施例１と同様にして実施した。しかしながらここでは、３４μｍのＤ５０を有する銅粒子を使用した。３ｇのメチルトリグリコールをコーティング添加剤として使用した。
【０１７８】
実施例７：Ｅｔｈｏｃｅｌを用いて被覆した粉末化コーティング物質
７−１：銅粒子
コーティング添加剤の適用は、実施例１と同様にして実施した。ここでは、３４μｍのＤ５０値を有する銅粒子を使用した。３ｇのエチルセルロース（Ｅｔｈｏｃｅｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  １０、Ｄｏｗ  Ｗｏｌｆｆ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｓ製）をコーティング添加剤として使用した。
【０１７９】
７−２：アルミニウム粒子
コーティング添加剤の適用は、実施例１と同様にして実施した。ここでは、１．６μｍのＤ５０値を有するアルミニウム粒子を１００ｇ使用した。３ｇのエチルセルロース（Ｅｔｈｏｃｅｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  １０、Ｄｏｗ  Ｗｏｌｆｆ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｓ製）をコーティング添加剤として使用した。
【０１８０】
実施例８：フマル酸モノエチルを用いて被覆した粉末化コーティング物質
コーティング添加剤の適用は、実施例１と同様にして実施した。ここでは、３４μｍのＤ５０値を有する銅粒子を使用した。ＤＥＧＡＬＡＮ  ＰＭ３８１（メタクリル酸メチルとメタクリル酸イソブチルからのコポリマー、Ｅｖｏｎｉｋ製）３ｇをコーティング添加剤として使用した。
【０１８１】
実施例９：ポリアクリレートを用いて被覆した粉末化コーティング物質
６００ｇのエタノールの中に銅ペーストまたはスズペーストを分散させ、その結果、３５重量％の分散体を形成させた。次いでその反応混合物に、ホワイトスピリット中、０．５ｇのジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）（商品名Ｖ６０１；ＷＡＫＯ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ＧｍｂＨ、Ｆｕｇｇｅｒｓｔｒａｓｓｅ  １２、４１４６８  Ｎｅｕｓｓから入手可能）、１ｇのメタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（ＭＥＭＯ）、および１０ｇのトリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）の溶液１００ｍＬを、１時間かけて添加した。その後さらに１５時間７５℃で撹拌し、その反応混合物を濾過し、ペーストとして単離し、陰圧下で乾燥させた。
【０１８２】
【表１】
2014522913.tif 000004
【０１８３】
ここで、そのポリマーの分解温度は、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １１３５８に従って求めると、約２６０℃であった。この温度では、粉末化コーティング物質の重量が、初期のうちに明らかに低下することが観察された。
【０１８４】
実施例１０：火炎溶射
１０−１：実施例１〜４の適用
ＣＡＳＴＯＬＩＮ製の火炎溶射システムを使用して、コーティング添加剤を含まない２μｍのＤ５０値を有するアルミニウム粒子、さらには実施例１〜４によるアルミニウム粒子を、オキシアセチレンの火炎によってシートに適用した。さらに、コーティング添加剤を含まない３４μｍのＤ５０値を有する銅粒子、さらには実施例５〜８による銅粒子を、同様に適用した。そのようにして得られたシートを、ＳＥＭによって調べた。
【０１８５】
本発明に従ってコーティングされたシートは、その光学的性質、さらにはその触感性の面で、はるかにより均質であった。その表面のＳＥＭ写真は、より広い均一な面積のコーティングが生成していることを示しているが、それに対して、比較例のものの表面は、多数の孤立した粒子を特徴としている。さらに、断面は、本発明によるシートのコーティングの中に含まれる空洞が、顕著に小さいことを示している。
【０１８６】
１０−２：実施例７−２および９−１の適用
ＣＡＳＴＯＬＩＮ製の火炎溶射システムによって、オキシアセチレンの火炎の中で、実施例７−２および９−１によるアルミニウム粒子を鋼板に適用した。そのようにして得られたシートを、次いで、ＳＥＭによって分析した。この場合も均一なコーティングが得られ、小さな空洞および無視することが可能なわずかな量の酸化が観察された。顕微鏡を使用せずに見ると、それらのコーティングは、鋼板に対して良好な付着を示していた。
【０１８７】
コーティング添加剤を含まない実施例９−１によるアルミニウム粒子を適用したのでは、本発明によるコーティングは得られなかった。この場合、ほんの少量の、バラバラに孤立した、極めて粗い粒状の粒子凝集物が表面に適用されていた。
【０１８８】
実施例１１：非熱プラズマ溶射
粉末化コーティング物質を、Ｉｎｏｃｏｎ、Ａｔｔｎａｎｇ−Ｐｕｃｈｈｅｉｍ、Ａｕｓｔｒｉａ製のプラズマトロンシステムによって適用した。イオン化可能なガスとしてはアルゴンおよび窒素を使用した。ここでは、標準的なプロセスパラメーターを使用した。
【０１８９】
実施例９−２〜９−５を、アルミニウムシート、鋼板、およびウェーハに適用した。この場合、粉末の極めて均一な適用、わずかなオーバースプレー、表面に対する層の良好な付着、およびわずかな酸化が推測できるようなコーティングの色が観察された。その後のＳＥＭ写真からもこのことは確認された。実施例９−２における球体の銅グリットを用いたコーティングの写真の例が、図１および２に見られる。たとえば図１から、表面に対する優れた結合性が認められる。図２では、個々の粒子のサイズ（Ｄ５０＝２５μｍ）に対して、個々の粒子が驚くほど均一に分布していることが見られる。
【０１９０】
非熱プラズマ溶射法によってコーティング添加剤を含まない粒子を適用する試みでは、使用可能なコーティングはまったく得られなかった。特に、これでは、連続的なコーティングを達成することは不可能であった。表面に生成する凝集物は、基材の表面に対して、顕著な結合を示さなかった。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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