KR0136903B1 - 착색된 필터스트립을 갖는 투명한 플라스틱 피복을 코팅하기 위한 코팅장치 - Google Patents

착색된 필터스트립을 갖는 투명한 플라스틱 피복을 코팅하기 위한 코팅장치

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KR0136903B1
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크룸바흐 리하르트
얀델레이트 오토
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에스. 르 바그레즈
쎙-고벵 비뜨라지 엥떼르나시오날
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Abstract

없음

Description

착색된 필터스트립을 갖는 투명한 플라스틱 피복을 코팅하기 위한 코팅장치
제 1 도는 본 발명에 따른 코팅 장치(coating apparatus)를 코팅 기판(coating substrate)에 코팅하는 것을 도시한 전체 개략도.
제 2 도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 확대 단면도.
제 3 도 내지 제5도는 코팅 헤드(coating head)의 제 1 실시예를 다른 단면도의 형태로서 도시한 도면.
제 6 도는 코팅 헤드의 다른 실시예를 수직 종단면의 형태로 도시한 도면.
제 7 도는 축방향으로 이동가능하고 또한 수직 종단면의 형태일 혼합 영역(mixing zone)에 위치한 코팅 헤드의 일실시예를 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 코팅 기판, 2 : 피막,
6, 7, 34, 37 : 공급 채널, 8, 9, 15, 16 : 펌프,
29 : 분배 채널, 39 : 격벽,
42 : 외주면, 43 : 통로갭,
46 : 원추형 중공체, 47 : 베이스 부,
49 : 통로 개구, 51 : 조절 로드,
57 : 구동 수단
본 발명은 코팅 가능한 플라스틱 피막(piastic coating)을 평탄한 기판상에 코팅하기 우한 코팅 장치(coating apparatus)에 관한 것이며, 이 장치는 코팅 폭에 걸쳐 연장되는 분배 채널(distributing channel)을 갖는 스크레이핑 코팅 헤드(scraping coating head)를 구비하고, 이 코팅 헤드는 분배채널로 유입되고 또한 공급 펌프(feed pump)로 이어진 도관(duct)에 연결된 공급 채널과, 분배 채널에 연결된 코팅갭(coating gap) 및, 직선 엣지(straight edge)를 구비한다. 이 형태의 스크레이핑 또는 독터(doctor) 코팅 헤드는 독일연방공화국 특허공보 제 26 14 595호에 기술되어 있다. 이 공보의 명세서에 공지된 코팅 헤드의 경우에 있어서, 분배채널에 연결된 코팅 갭(coating gap)은 비교적 얇은 두께와 비교적 긴 길이를 갖는다. 따라서, 코팅 갭에 있어서, 코팅 재료(coating material)는 높은 유동 저항에 노출된다. 그 결과, 분배 채널내부에서 코팅 재료의 정압(static pressure)은 이 코팅 재료가 공급 갭(supply gap)의 전폭(entire width)으로부터 동일 속도로 상기 시스템의 정체 영역(dead areas)이 회피되도록 모든 지점에서 동일하다. 상기 구성의 결과, 이러한 스크레이핑 코팅 헤드는 매우 투명한 플라스틱, 예를들면, 다성분 반응 혼합물로 제조된 필름 및 균일한 피막(coatings)을 생성하기에 특히 용이하며, 그 반응은 상기 코팅 헤드에서 시작되고, 이때 시스템의 정체 영역은 투명한 피막에 줄 무늬를 형성한다. 이러한 스트레이핑 코팅 헤드의 양호한 사용방법은 다층원드스크린(multilayer windscreens)용 중간 피막 및/또는 스플린터프루프 보호 피막(splinterproof protection coadings)으로써 사용될 수 있는 매우 투명한 폴리우레탄 필름 및 피막의 생산이다. 상기 피막에 대한 코팅 기판은 피막을 구비한 실제 기판이나 또는 코팅 재료가 완전한 경화 또는 가공후에 가동코팅이 박막(foil)으로써 제거되는 다른 평면 기판중에 하나이다. 자동차의 원드스크린의 상부 엣지에는 태양 복사열(solar radiation)을 감소시키는 착색된 필터 스트립(coloured filter strip)이 설치되어 있다. 일반적으로 이러한 착색된 필터 스트립은 박막 유리판(laminated glass plate)중 두 개의 독립유리판을 상호 연결시키는 열가소성 시트(sheet)내에 배치되어 있다. 이러한 것은 상기 시트를 착색하거나 또는 착색된 플라스틱 재료와 착색되지 않은 재료를 동시 압출 성형(coextrusion)하는 것에 의해 생산될 수 있다. 착색된 스트립과 착색되지 않은 영역(colourless area) 사이에는 전이 영역(transition area)이 설치되어 있고, 이 전이 영역에서는 그 투명도가 수 센티미터로 일정한 거리에 걸쳐 연속적으로 변화되고, 이 때문에 일정한 정도에 대해서 상기 전이 영역이 필터링 특성에 대해 웨지형(wedge-like)으로 변화한다. 정부조례는 이러한 연속적인 전이 영역을 설치할 필요가 있다. 매우 투명한 영역과 필터 스트립 사이에서 연속적인 전이 영역과 필터 스트립을 갖는 열가소성 재료의 박막 또는 필름 또는 시트가 공지된 압출기에 의해 제조될 수 있는 반면에, 코팅 헤드를 사용하는 반응성 혼합물의 필터 스트립을 갖는 필름 또는 피막의 제조는 지금까지는 가능하지 않았다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 코팅 성분(coating compound)으로부터 플라스틱제의 시트 또는 층을 제조하기 위해 상술한 형태의 스크레이핑 코팅 헤드를 구비한 코팅 장치를 제공하는 것으로, 상기 시트 또는 층의 필터 스트립과 매우 투명한 영역 사이에서 연속적인 전이 영역과 필터 스트립을 갖는 시트 또는 층을 제조하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 코팅 장치는 스크레이핑 코팅 재료의 분배 채널에는 제 1 공급 채널에 공급되는 코팅 재료와는 다른 코팅 재료를 공급하기 위한 다른 제 2 공급 채널이 설치되어 있고, 상기 두 공급 채널 사이에 있는 분배 채널의 영역에 상기 두 코팅 재료 사이의 소정 전이 영역에 대응하여 상기 두 코팅 재료의 혼합을 실행하는 혼합 영역이 설치되어 있으며, 또한, 상기 두 코팅 재료를 공급하기 위해 사용되는 펌프는 상기 코팅 헤드의 분배 채널의 혼합 영역내부에서 상기 두 코팅 재료에 항상 동일 압력을 부여하도록 설계되어 제어할 수 있는 것을 특징으로 하고 있다. 필터 스트립과 완전히 일정한 전이 영역을 갖는 시트 또는 피막은 발명의 특징으로 구비한 스크레이핑 코팅 헤드에 의해 제조할 수 있다. 특히 중요한 점은 분배 채널에 혼합 영역을 부착하는 것이고, 두 개의 코팅 재료 각각의 유동 단면은 다른 코팅 재료의 방향을 고려하여 최대면에서 최소면까지 감소되는 조건을 만족하면 기본적으로 종래와는 다른 구조를 제공할 수 있다. 보다 중요한 점은 최소 압력 차가 전이 영역의 진로(course)와 폭내에서 불규칙하게 생기기 때문에 두 개의 다른 코팅 재료용 공급 펌프 압력의 정확한 제어부에 있다. 예를들어 맥동 펌프(pulsating pumps)의 경우에는 펌프의 피스톤 운동의 위상 경로(phase path)를 확실하게 해야만 한다. 필터 스트립과 매우 투명한 영역 사이에서 완전히 만족스러운 연속적인 전이 영역을 나타내게 하기 위해서, 두 개의 코팅 재료가 서로 충분히 혼합되는 것이 또한 중요하다. 임의적으로, 하나 또는 두 개의 코팅 재료에 적절한 첨가제를 더하므로써 예를들면, 코팅 재료의 표면 장력과 같은 혼합 특성에 영향을 미치는 변수는 비교적 짧은 혼합 영역에 걸쳐서도 균일한 혼합을 통해 서로 확실하게 조화되어야만 한다.
본 발명의 다른 양호한 개선점에 의하면, 분배 채널을 형성하는 상기 장치내의 혼합 영역은 상기 채널의 축방향으로 이동 가능하고, 상기 장치 즉, 혼합 영역의 주기적인 반복운동을 생기게 하는 구동 수단이 설치된다. 이것에 의해 두 개의 코팅 재료 예를들면, 상호 연결된 아아크 형상 사이의 경계면을 얻을 수 있다. 따라서, 일반적으로 미적 견지에서 생기는 원드스크린의 상부 엣지와 평행한 원호를 그리는 경계선을 구비한 필터 스트립의 층 또는 시트를 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 장점은 청구범위의 종속항 및 하기에서 기술하는 본 발명의 코팅 장치의 실시예의 설명 및 첨부 도면에 의해 이해된다. 제 1도에 도시된 코팅 장치에 의하면, 반응성 코팅 재료(reaction coating material) 또는 성분(compound)의 피막(coating ; 2)이 평면 코팅 기판(1)상에 코팅된다. 그 주변 영역(2′)에서 피막(2)은 균일하고 일정한 투명도 및 색(colour)을 갖는 착색된 코팅 재료로 구성된다. 전이영역(transition area ; 2″)에서, 투명도가 연속적으로 증가하므로 상기 전이 영역(2″)에서 검소 광의 흡수성 및 필터링 작용이 감소된다. 이 경우에, 필름 또는 시트(sheet)가 제조되며, 피막은 경화(curing)후 코팅 기판(1)으로 떠낸다. 필름 또는 피막(2)은 폴리올 성분(성분 K1) 및 이소시안네트 성분(성분 K2)의 반응에 의해 얻어지는 폴리우레탄으로부터 형성된다. 스크레이핑 코팅 헤드(5)는 코팅 재료를 코팅 기판(1)에 적용하기 위해 사용된다. 코팅 헤드(5)에 중앙 접속도관(6)이 설치되어 있고, 이 도관을 통해서 매우 투명한 코팅 재료(K1 + K2)가 코팅 헤드(5)안으로 주입된다. 코팅 헤드(5)의 단부 부분(5′)에는 다른 접속 도관(7)이 설치되어 있고, 이 도관을 거쳐서 착색된 주변 영역(2′)을 형성하기 위해 필요한 착색된 코팅 재료(K1′ + K2′)를 공급하기 위해 사용된다. 도관(6)안으로 공급되는 코팅 재료와 도관(7)안으로 공급되는 코팅 재료는 각 경우 독립적으로 준비된다. 도관(6)에 의해 코팅 헤드(5)안으로 공급되는 매우 투명한 코팅 재료의 준비에 관해서 성분(K1)은 펌프(8)에 의해, 성분(K2)은 펌프(9)에 의해 혼합 헤드(10)안으로 주입된다. 혼합 헤드(10)로부터 반응성 혼합물은 도관(11)을 통해서 혼합기(12)안으로 이동하고, 이 혼합기는 도관(11)에 연결되어 있다. 동일 방법으로 착색된 주변 영역(coloured marginal area ; 2′)을 위한 코팅 성분을 형성하는 성분(K1′)은 펌프(15)에 의해 공급되고, 성분(K2′)은 펌프(16)에 의해 혼합 헤드(17)에 공급된다. 혼합 헤드로부터 반응성 코팅 재료는 도관(18)을 통하여 도관(7)에 공급된다. 도관(6)에는 압력계(manometer ; 21)가, 도관(7)에는 압력(22)가 각각 접속되어 있다. 신호라인(23, 24)에 의해 두도관(6, 7)으로 보내지는 압력의 실제값은 효과적인 압력이 연속적으로 비교되는 제어 유닛(25)으로 보내진다. 제어라인(26, 27, 28, 29)에 의해, 펌프(8, 9, 15, 16)는 민감하게 제어되므로, 도관(6, 7)으로 보내지는 압력은 항상 정확히 동일하게 된다. 펌프(8, 9, 15, 16)가 피스톤 펌프등의 맥동 펌프라면, 제어 유닛(25)은 맥동에 의해 발생되는 각 펌프의 주기적인 압력 변화가 항상 위상(phase) 방법으로 발생하는 것을 보장하므로써, 도관(6, 7)내에서 대응하는 주기적인 압력 변화는 상호 위상 변위를 가지지 않는다. 코팅 헤드(5)의 기본 구성이 제 2도에 도시되어 있다. 코팅 헤드(5)는 본질적으로 금속체(28)를 구비하여, 이는 금속체(28)의 종방향으로 보어를 가지며, 이 보어는 코팅 갭(30)에 접속된 분배 채널(29)로써 작동한다. 코팅 갭(30)은 10 내지 100nm의 길이(L)와, 0.1 내지 0.5nm의 두께(D)를 갖는다. 직선 에지(32)는 금속체(28)에 고정되어 있다. 코팅 헤드(5) 하부에서 팅 기판(1)은 화살표(F) 방향으로 정속(constant speed)으로 이동한다. 중심 공급 채널(34)은 금속체(28)중심에서 분배 채널(29)안으로 통한다.
공급 도관(6)은 금속체(28)에 플랜지되어 있으며, 코팅 재료를 공급 채널(34)을 통하여 분배 채널(29)에 공급한다. 코팅 헤드의 한 단부에서 분배 채널(29)에 착색된 코팅 재료를 공급하는 공급 도관(7)은 금속체(28)에 또한 플랜지되어 있다. 금속체(28) 정면에는 정지판(35)이 나사 결합되어 있으며, 모든 면에서 분배 채널(29)와 갭(30)을 밀봉한다. 제 3도 내지 제 5도에 상세히 도시한 바와 같이, 착색된 코팅 재료용의 도관(7)에 접속된 공급 채널(37)과 도관(6)에 접속된 중심 공급 채널(34) 사이의 분배 채널(29)내에 혼합 영역(mixing zone ; s)가 설치되어 있고, 이 혼합 영역에서 두 개의 다른 코팅 재료 사이에 연속적인 전이 상태가 형성되는 즉, 두 개의 코팅 재료는 소정의 연속적인 전이 상태가 얻어지도록 혼합된다. 이러한 목적에 의하면, 분배 채널(29) 내부에는 타원형 디스크 형상의 격벽(partition ; 39)이 이 격벽(39)의 일측면에서 유동 단면이 연속적으로 감소되고, 동시에, 그 다른 측면상에서 유동 단면이 동일 크기로 연속적으로 증가하도록 되어 있다. 단면 원형 분재 채널(290내에 배열된 격벽(39)는 수직 방향을 가지며, 분배 채널(29)의 축방향에 대해 각도 알파(alpha)로 배치되어 있다. 상기 각도 알파는 두 개의 코팅 재료 사이에 전이 영역을 한정하는 혼합 영역(S)의 소정 길이로부터 직접 얻어진다. 그 외주면의 상부 부분(40)을 따라서, 즉 분배 채널(29)의 상부 전방에 결합되는 영역에서 상기 격벽(39)은 분재 채널의 벽에 대해 밀봉되고, 또한 이에 용접된다. 격벽(39)의 하부 외주부(42)는 분배 채널(29)이 벽에 결합되어 있지 않고, 분배 채널(29)의 벽과 격벽(39) 사이에 갭(43)을 남기며, 이 갭을 통해서 코팅 재료가 통과하여 격벽(39)이 반대 측면에 배치된 코팅 재료와 혼합된다. 갭(43)의 최적 치수는 코팅 재료의 점성이 함수(function)이며, 실험에 의해 결정될 수 있다. 상술된 경우에 있어서, 격벽(39)의 하부 외부면(48)는 특히 적합하다고 판단되는 치형 구조(toothed construction)를 가지고 있다. 분배 채널(29)의 혼합 영역의 다른 적합한 실시예가 제 6도에 도시되어 있다. 이 경우에, 분배 채널(29)내에 원추형 중공체(46)가 배치되어 있고, 중공체의 베이스는 공급 채널(37)에 의해 착색된 코팅 재료의 작용을 받는 측면으로 향해 있다. 원추형 중공체(46)의 베이스부(47)는 분배 채널(29)의 벽에 견고히 접속되어 있으나, 갭(30)에 인접한 영역(41)에 그 베이스부(47)가 편평하게 되어 있으므로, 분배 채널(29)에서 갭(30)까지의 전이는 방해되지 않는다. 이러한 방법으로 형성된 개구(48)는 코팅 재료를 연속적으로 통과시킨다. 원추형 중공체(46)의 벽에는 단면이 중공체(46)의 원추형 정점을 향해 감소되는 통로 개구(49)의 열(row)이 설치되어 있다. 착색된 코팅 재료는 개구(49)를 통해 통과하여 원추형 중공체 외측에 배치된 착색되지 않는 코팅 재료에 침투하여 이 재료와 혼합되므로써, 이러한 방법으로 두 개의 코팅 재료 사이에서 소정의 연속적인 전이가 얻어진다. 제 6도에 도시된 실시예에 있어서, 혼합 영역(S) 부근의 상황에서 두 개의 다른 코팅 재료에 대한 유동 저항은 통로 개구의 선택 치수의 함수와는 다르다. 그러나, 동일하고 완전한 혼합에 관해서는 혼합 영역내의 두 개의 코팅 재료의 유체 정압(hydrostatic pressure)은 동일한 것이 필요 조건이고 두도관(6, 7)중 어느 한쪽의 압력은 동등하지 않은 유동 저항에 의해 야기되는 압력 강하를 보상하기 위해 대응적으로 증가해야만 한다. 제 7도에는 분배 채널(29)내의 격벽(39)이 격벽 내부에서 축방향으로 이동가능하도록 장착된 점이 상기 실시예와 다른 상술한 코팅 헤드의 변경예가 도시되어 있다. 이 목적에 의하면, 타원형 격벽(39)은 용점(52)에 의해 조절 로드(51)에 고정되어 있다. 조절 로드(51)는 측면 정지판(53, 54)에 이동 가능하게 장착되어 있으며, 밀봉(55, 56)은 분배 채널(29)의 양단부를 확실하게 밀봉한다. 구동 수단(57)은 조절 로드(51)와 격벽(39)에서 이중 화살표(59)로 도시한 방향으로 소정의 축방향 이동성을 부여하고, 분배 채널(29)의 상부 반부에서 격벽(39)의 미끄럼면(58)은 격벽의 벽과 협동한다. 구동 수단(57)이 격벽(39)의 주기적인 왕복 운동을 보장한다면, 피복층의 착색 부분과 매우 투명한 부분 사이에 경계선의 파형 경로(wavy path)를 얻는 것이 가능하다. 부가하면, 구동 수단(57)은 격벽(39)의 주기적인 운동에 대하여 초래되고, 이는 피복층의 매우 투명한 부분과 착색된 스트립 사이에 전이 영역과 호형 경계선에 연속적으로 도입된다. 이는 모터 차량 윈드스크린에 빈번히 사용되는 바와 같이 전이 영역의 만곡된 형상을 갖는 착색된 필터 스트립을 얻는 것이 가능하다는 것을 나타낸다.

Claims (12)

  1. 코팅 폭에 걸쳐 연장되는 분배 채널을 가지며 분배 채널로 유입하고 또한 공급 펌프로 이어진 도관에 연결된 공급 채널과, 분배 채널에 연결된 코팅 갭 및, 직선 엣지가 설치된 스크레이핑 코팅 헤드를 구비하는 코팅 가능한 플라스틱 피막을 평탄한 기판상에 코팅하기 위한 코팅 장치에 있어서, 상기 스크레이핑 코팅 채널의 분배 채널(29)에는 제 1 공급 채널에 공급되는 코팅 재료와는 다른 코팅 재료를 공급하기 위한 다른 공급 채널(7, 37)이 설치되어 있고, 상기 두 공급 채널(6, 7, 34, 37) 사이에 있는 분배 채널(29)의 영역에 상기 코팅 재료 사이의 소정 전이 영역에 대응하여 상기 두 코팅 재료의 혼합을 실행하는 혼합 영역(S)이 설치되어 있으며, 또한 상기 두 코팅 재료를 공급하기 위해 사용되는 펌프(8, 9, 15, 16)는 상기 코팅 헤드의 분배 채널(29)의 혼합 영역(S)내부에서 상기 투 코팅 재료에 항상 동일 압력을 부여하도록 설계되어 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 혼합 영역(S)내부에는 상기 분배 채널(29)의 축에 대해 일정 각도(알파)를 위한 격벽(39)이 설치되어 있고, 이 격벽(39)의 외주면과 상기 분배 채널(29)의 벽과의 사이에 상기 두 코팅 재료를 위한 통로 갭(43)을 형성하는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 격벽(39)은 상기 분배 채널(29)내에 수직하게 위치 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 통로 갭(43)을 형성하는 상기 격벽(39)의 외주 부분은 치형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 격벽(39)은 그 외주면의 상부 부분을 따라 상기 분배 채널(29)의 벽에 단단히 결합되고, 상기 통로 갭(43)은 상기 격벽(39)의 외주면(42)의 하부 부분을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 격벽(39)은 상기 분배 채널(29)내에 고정된 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 격벽(39)은 상기 분배 채널(29)내에 그 축 방향으로 이동가능하도록 장착된 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 격벽(39)은 구동 수단(57)에 의해 주기적인 이동 운동을 부여하는 조절 로드(51)에 장착된 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 분배 채널(29)의 혼합 영역(S)내부에는 원추형 중공체(46)가 설치되어 있고, 이 중공체의 베이스부(47)는 상기 분배 채널(29)의 벽에 연결되며, 이 중공체의 벽에는 통로 개구(49)가 설치되어 있고, 이 개구의 단면은 원추형 중공체의 정점을 향해 감소되는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 원추형 중공체(46)의 베이스부(47)는 상기 스크레이핑 코팅 헤드의 단부 영역에서 상기 공급 채널(37)쪽을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
  11. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 재료는 염색띠를 나타내고 에너지 흡수 특성을 갖는 폴리우레탄 재료인 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
  12. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 재료는 염색띠를 나타내고 줄무늬 및 가공 저항 특성을 갖는 폴리우레탄 재료인 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
KR1019900009259A 1989-06-24 1990-06-22 착색된 필터스트립을 갖는 투명한 플라스틱 피복을 코팅하기 위한 코팅장치 KR0136903B1 (ko)

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