KR100212118B1 - 분출형 코팅 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨브의 폭방향에 따른, 코팅 재료의 유속 분포를 균일하게 함으로써 웨브상에 균일한 코팅을 수행하는 분출형 코팅 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 코팅 재료를 슬릿의 바닥으로부터 코팅 헤드의 표면부에 개방된 슬릿의 개구로 운반하기 위한 코팅 헤드 내의 슬릿과, 슬릿의 개구의 전방 에지로부터 후방에지로의 방향으로 웨브를 표면부에 공급하는 공급기와, 슬릿으로의 삽입에 의해 슬릿의 틈을 제한하는 제한 부재를 갖는다. 제한 부재는 그 길이를 따라 두께패턴을 가져 코팅 재료의 유속을 슬릿의 길이에 따라 균등하게 한다.

Description

분출형 코팅 장치
제1도는 본 발명에 의한 코팅 장치의 단면도.
제2도는 자기 기록 매체용 코팅 및 건조 장치 구조의 개략도.
제3(a)도는 종래의 코팅 장치에서 얻어지는 층의 두께 분포를 도시한 그래프.
제3(b)도는 슬릿에 제공되는 제한 부재의 정면도.
제3(c)도는 본 발명에 의한 코팅 장치에서 얻어지는 층의 두께 분포를 도시한 그래프.
제4(a)도는 종래의 코팅 장치에서 얻어지는 층의 두께 분포를 도시한 그래프.
제4(b)도는 슬롯에 제공되는 제한 부재의 정면도.
제4(c)도는 본 발명에 의한 코팅 장치에서 얻어지는 층의 두께 분포를 도시한 그래프.
제5도는 제한 부재가 고정되는 케이스의 개략적인 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 웨브 2 : 분출형 코팅 장치
3 : 전방 바아 4 : 후방 바아
5 : 저장조 6 : 슬릿
7 : 제한 부재 10 : 측면판
31 : 전방 에지 41 : 후방 에지
본 발명은 분출형 코팅 장치에 관한 것이며, 더 자세하게는 두꺼운 층의 발생을 방지하여 균일한 두께의 층을 제공할 수 있는 코팅 장치에 관한 것이다.
롤러 코팅, 그라비아(gravure) 코팅, 슬라이드 비드 코팅, 커튼 코팅 및 분출 코팅과 같은 다양한 종류의 코팅이 있다. 특정 목적에 가장 적절한 형태의 코팅 장치가 사용된다. 자성 코팅 용액을 (웨브로 언급되는) 가요성 지지부에 코팅하면 자기 기록 매체가 얻어진다. 자성 코팅 용액의 코팅 목적으로는 균일한 코팅층을 얻을 수 있는 분출형 코팅 장치가 가장 적합하다.
한편, 자기 기록 매체는 최근에 급속하게 향상되어 높은 BET 값의 산화 자기 파우더 및 바륨 페라이트 재료가 사용되고 코팅 용액의 점성이 증가되었다. 또한, 생산성을 향상시키기 위해 고속으로 얇은 층을 코팅하는 것이 강력히 요구된다.
예를 들어, 자기 기록 매체의 분출 코팅 방법이 일본 특허 공보 82-84771, 83-104666 및 85-238179호에 개시되어 있다. 상기 방법에 의해 균일한 두께의 층을 얻을 수 있으나, 양호한 상태로 코팅되는 구역은 비교적 작다. 그러므로, 고점성, 박층 및 고속 코팅 조건에서는 소망하는 품질의 코팅된 층을 얻기 어렵다. 특히 코팅된 층의 두께가 (젖은 층 두께) 30이하일 때, 균일한 두께의 층을 제공하는 것이 불가능하다. 불균일한 층 두께의 원인은 코팅 헤드의 최수정밀도, 에지의 형상, 액체 저장조의 형상, 베이스의 인장 및 코팅 용액의 특성과 같은 다양한 요인에 관련된다. 상기 용인들은 서로 복잡하게 관련되어 있다.
현재, 상기 요인들에 영향을 받지 않고 균일한 층 두께 분포를 제공할 수 있는 코팅 장치에 대한 강력한 요청이 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결한 것으로서, 본 발명의 주목적은 두꺼운 층의 발생이 방지되고 균일한 층 두께 분포가 얻어질 수 있는 분출형 코팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적은, 연속적으로 주행하는 가요성 지지부가 그것을 따라 운반되는 전방 에지면과, 가요성 지지부에 코팅하기 위해 코팅 용액을 배출하는 코팅 용액 배출구와, 가요성 지지부가 그것을 따라 운반되는 후방 에지면을 갖고 슬릿보다 얇은 제한부재가 슬릿내에 배치되는 분출형 코팅 장치에 의해 달성된다.
슬릿내에 배치되는 제한 부재의 두께는 바람직하게는 슬릿의 1 내지 50이다.
이하에 본 발명을 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 의한 제한 부재를 갖는 분출형 코팅 장치의 단면도이다.
제1도에서, 화살표 방향으로 주행하는 웨브(1)이 분출형 코팅 장치(2)에 의해 코팅된다. 코팅 장치(2)는 전방 바아(3) 및 후방 바아(4)를 포함하고 코팅 용액 저장도(5)와, 코팅 용액 유출구인 슬릿(6)이 바아들 사이에 위치된다. 슬릿(6)으로부터 유출되는 코팅 용액이 전방 및 후방 에지(31, 41)을 따라 운반되는 웨브(1)에 코팅된다. 본 발명에서 제한 부재(7)이 슬릿내에 제공된다.
상기 제한 부재는 전방 바아의 슬릿 면이나 후방 바아의 슬릿면에 위치될 수 있다.
제한 부재는 반드시 슬릿내에서 하부에 제공되어야 하고 에지부를 지나 연장되어서는 안된다.
제한 부재(7)은 슬릿내에서 소정의 폭을 갖는 것으로 충분하고, 제한 부재는 슬릿으로부터 코팅 용액 저장조로 또는 코팅 장치의 측면으로 돌출될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제한 부재(7)은 슬릿내에 위치되고 폭은 다음 식에 의하여 계산될 수있다.
상기식에서 W는 슬릿의 내부에 제한 부재의 폭(㎜), T는 슬릿 내부의 제한부재의 두께(), S는 슬릿의 폭(), L은 슬릿의 길이(), X는 층 두께의 변동(), K는 실험에 의하여 정해지는 비례 상수(2≤K≤6)이다.
제한 부재가 슬릿에 제공되면, 두꺼운 층의 발생이 방지될 수 있고, 코팅된 층의 두께는 균일하게 될 수 있다. 제한 부재의 두께 T는 슬릿의 폭의 1 내지 50의 범위내에서 선택적으로 결정될 수 있다.
S(슬릿의 폭), L(슬릿의 길이) 및 K(비례 상수)가 일정하고 X(층 두께의 변동)을 교정하는 것이 필요하다고 가정하자. 상기 식에 의하면 W는 T에 역비례하므로 T가 증가되면 W는 감소한다.
상기 이유 때문에 T 및 W의 값은 부재의 강성 및 기계 가공 정밀도의 관점으로부터 결정될 수 있다.
제2도는 자기 기록 매체용 코팅 및 건조 장치의 구조를 도시한 개략도이다. 제2도에서, 자기 기록 매체를 만들기 위해 자기 코팅 용액이 코팅 장치(2)에 의하여 지지부(1)에 코팅된다. 그리고 나서 자기 기록 매체는 건조 장치(8)에 의하여 건조되고 압착 장치(9)에 의하여 압착된다. 그후 자기 기록 매체는 권취된다.
[실시예 1]
본 발명이 다음과 같이 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 특정 실시예에 제한되지 않음이 이해되어야 한다.
제3(a)도는 본 발명에 의한 제한 부재가 제공되지 않는 경우의 층 두께의 분포를 도시한 그래프이다.
이 경우에, 이하의 조건하에 실험이 수행되었다.
코팅 용액 : 자기 기록 매체 코팅 용액
코팅 장치 : 분출형 코팅 장치
코팅 속도 : 300 m/
젖은 층 두께 : 15
슬릿 폭(S) : 250
슬릿 길이(L) : 40
층 두께 분포를 나타내는 제3(a)도에 도시된 바와 같이, 코팅된 층의 중간부는 다른 부분보다 최대 4더 두껍다.
제한 부재의 조건은 상기 식에 의하여 산출된다.
이 경우에 슬릿의 제한 부재의 두께는 다음 방식으로 제어된다. 전방 바아의 슬릿면은 크롬으로 도금되었고, 도금된 부분의 폭은 2이었으며, 두께는 100이었다. 그리고 두께(T)는 50로 감소되었다.
전술한 것에 의하여 층두께 분포의 변동이 감소되고, 중간부는 다른 부분 보다 약 2더 두꺼웠다.
비례 상수 K는 다음과 같이 산출되었다.
비례상수 K ≒ 2이고, 층 두께 변동 = 4일 때, W ≒ (250 x 4 x 40) / (2 x 50 x 100) ≒ 4 ()이다. 결산 결과에 의하면 슬릿의 제한 부재의 폭은 4로 정해졌다.
제3(c)도는 제한 부재를 갖춘 코팅 장치에서 얻어지는 코팅 층 분포를 도시한다.
본 발명에 의한 제한 부재가 적용되었을 때에 결과에 의하면 코팅된 층의 두께는 매우 균일했다.
[실시예 2]
제4(a)도는 본 발명에 의한 제한 부재가 제공되지 않은 경우의 층 두께의 분포를 도시한 그래프이다.
이 경우 실험은 이하의 조건하에서 수행되었다.
코팅 용액 : 자기 기록 매체 코팅 용액
코팅 장치 : 분출형 코팅 장치
코팅 속도 : 300 m/min
젖은 층 두께 : 12
슬릿 폭(S) : 250
슬릿 길이(L) : 40
층 두께 분포를 나타내는 제4(a)도에 도시된 바와 같이, 양측이 중간부보다 두껍다.
즉 좌측은 8더 두껍고 우측은 4더 두껍다.
제한 부재의 조건은 상기 식에 따라 아래와 같이 산출되었다.
비례상수를 알아내기 위해 폭이 5이고 두께가 50인 금속 박판이 게이지로써 전방 바아의 슬릿면의 좌측에 위치되었다. 금속 박판을 고정하기 위해 그 단부가 외측에 노출되고 전방 바아의 에지 주위로 굽혀지고 측면판에 의해 고정되었다. 결과적으로 층 두께 분포의 변동은 제한부재가 제공되지 않은 경우에 비해 감소되었다. 변동은 약 5였다.
그래서 비례상수 K는 다음과 같이 산출되었다.
비례상수 K ≒ 2이고, 층 두께변동이(좌측에서) 8일 때, WL≒ (250 x 8 x 40) / (2 x 50 x 100) ≒ 8()이다. 우측의 변동이 4일 경우 WR≒ 4()이다.
상기 결과에 따라 두께 50의 제한 부재의 폭은 좌측에서 8, 우측에서 4로 결정되었다. 제한 부재의 형태가 제4(b)도에 도시되어 있다.
제5도는 제한 부재가 삽입되고 슬릿이 고정된 경우를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이 제한 부재(7)이 전방 바아(3) 쪽으로 슬릿(6)에 삽입되었다. 제한 부재(7)의 단부는 슬릿의 외측에 노출되고 고정되도록 구부려졌다. 그리고 나서 제한 부재(7)의 단부는 슬릿의 외측에 노출되고 고정되도록 구부려졌다. 그리고 나서 제한 부재(7)의 단부는 측면판(10)에 의해 핀치되었다. 그리고 나서 밀봉제가 용액의 누설을 방지하기 위해 다이와 측면판 사이에 공간에 채워진다.
제4(c)도는 제한 부재가 적용된 코팅 장치를 사용하여 상기 조건하에 코팅된 층의 분포를 도시한다.
그 결과에 의하면, 본 발명에 의한 제한 부재의 작용에 의하여 코팅된 층의 두께가 현저하게 안정된 것을 알 수 있다.
본 발명에 따라 두꺼운 층의 발생을 방지하고 균일한 층 두께 분포를 얻을 수 있는 분출형 코팅 장치가 제공될 수 있다.

Claims (2)

  1. 분출형 코팅 장치에 있어서, 세로 방향으로 슬릿부를 갖고 상기 슬릿부는 코팅 헤드의 표면부에 개구를 형성하고 상기 개구는 상기 표면부의 전방 에지 및 후방 에지 사이에 형성되어 코팅 재료가 상기 슬릿부의 틈을 통과하여 유동한 후 상기 개구 밖으로 유출되도록 코팅 재료를 상기 슬릿부의 바닥으로부터 분출시키는 코팅 헤드와, 상기 전방 에지로부터 상기 후방 에지로의 공급 방향으로 상기 표면부에 연속 웨브를 공급하는 수단과, 상기 코팅 재료의 상기 유동의 속도 분포를 상기 슬릿의 길이에 따라 균일한 속도 분포로 균등화하기 위해 적어도 세로부가 상기 슬릿부에 삽입되고 그 길이를 따라 두께 분포를 갖는 제한 부재를 포하하는 것을 특징으로 하는 분출형 코팅 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제한 부재의 상기 두께가 상기 슬릿부의 상기 틈의 1 내지 50사이인 것을 특징으로 하는 분출형 코팅 장치.
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