KR101062913B1 - 바 도포헤드 및 이를 이용한 바 도포장치 - Google Patents

Abstract

[과제]도포액의 필러나 노로 등의 이물에 의하여 도공용의 바 표면을 손상하는 걱정이 없고, 광폭(廣幅)이더라도 박층 도장이 정밀히 실현할 수 있는 컴팩트한 바 도포 헤드 및 이것을 이용한 바 도포 장치를 제공한다.
[해결 수단] 로드의 표면에 홈이 나선상에 형성되고 되는 회전 가능한 도공용 바를 이용하고, 도포액을 급액측 매니폴드 및 배액측 매니폴드의 내부에 공급하는 도포액 공급 구멍을 급액측 매니폴드의 폭방향의 일단측벽에 설치하고, 또한 상기 바의 회전에 따라서 생기는 스러스트력에 의하여 상기 급액측 매니폴드의 내부의 도포액을 상기 폭방향의 일단측으로부터 타단측에 보내는 방향에 상기 홈의 형성 방향을 정합시키며, 상기 바를 배치하는 바 도포 헤드를 구성한다.

Description

바 도포헤드 및 이를 이용한 바 도포장치{Bar coating head and bar coating apparatus using there of}

본 발명은, 연속주행하는 광폭의 플라스틱 필름 또는 종이 등의 가요성을 가진 지지체(이하, "웹"이라 한다.)에 도포액을 도공용(塗工用) 바에 의하여 박층이면서 정밀하게 도포하는 바(bar)형 도포 헤드 및 이를 이용한 바(bar) 도포장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명에서 말하는 광폭이라는 것은 도포폭이 3500mm정도까지를, 박층이라는 것은 웨트(wet)막 두께가 5μm 이하의 것을, 상기 정밀이라는 것은 상기 박층의 도막에 얼룩이나 이물질에 의한 상처가 완전히 없다는 것을 의미한다.

종래, 도포액을 연속주행하는 웹(wdb)에 도포하는 장치로서 각각의 형태가 공지되어 있으며, 그의 하나는 바 도포장치이다. 이 바 도포장치로서, 예를 들어 특허문헌 1에 개시되어 있는 것과 같이 도포 헤드의 도공용(塗工用) 바에 전조(轉造) 바를 이용한 것, 혹은 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이 도포 헤드의 도공용 바에 와이어 바를 이용한 것이 공지되어 있다.

최근에는, 디스플레이 기기의 고기능화가 진행되고 있고, 이에 발맞추어서 반사방지막이나 편광막 등의 박층과 함께 정밀한 도막을 갖는 광학기능 필름, 혹은 전자기기의 보호막에 사용하는 박층 필름 등의 고기능 필름의 수요가 증대되고 있다. 또한, 이 고기능 필름에 대해서는 대형 사이즈화(예를 들어 2000 ∼ 3000mm 폭)에 적응 가능한 대면적의 것이 요구되고 있다.

그런데, 이와 같은 박층으로서 정밀한 도막을 가지는 고기능 필름을 제작하기 위하여, 최근에는 상술한 바(bar) 도포 헤드를 이용한 도포장치, 그 중에서도 와이어 바 도포 헤드를 이용한 도포장치가 폭넓게 사용되어 지고 있다.

도 1은 와이어 바 도포장치에 사용되는 와이어 바 도포 헤드(100)의 일반적인 구성을 나타내는 정면단면도이다. 즉, 상기 와이어 바 도포 헤드(100)는, 와이어(101)가 로드(rod)(102)에 나선상으로 밀착 권취되고, 표면에 와이어(101) 사이의 홈이 나선상으로 형성되어서 이루어지는 도공용의 와이어 바(103)와, 베이스(104)의 웹 주행방향 중앙부에 설립되며, 와이어 바(103)를 회전 자유롭게 지지하는 백업(backup)(105)과, 백업(105)의 상류측에 설치되어서 백업(1056)의 사이에 급액측 매니폴드(106)를 형성하는 급액측 코터 블록(cotter block)(108)과, 백업(105)의 하류측에 설치되어서 백업(1056)의 사이에 배액측 매니폴드(107)를 형성하는 배액측 코터 블록(109)으로 구성되어 있다.

급액측 매니폴드(106)에는 도포액 공급홀(110)(후술하는 것과 같이 특허문헌2에서는 이 도포액 공급홀(110)은 급액측 매니폴드(106)의 폭방향 중앙부에 설치되어 있다.)로부터 도포액(111)이 화살표로 나타낸 바와 같이 내부에 공급되고, 와이어 바(103)의 화살표 N 방향으로의 회전에 의하여 이 도포액(111)이 공급액측 코터블록(108)의 선단부와 와이어 바(103)에 의하여 형성된 간격(t) 내를 통하여, 와이어 바(103)의 와이어(101) 사이에 형성된 모세홈으로부터 모세관현상의 의하여 끌어 올려지고, 이렇게 끌어 올려진 도포액(111)이 웹(12)에 도포 되어지는 양면에서 비드(bead) 형태가 되어서 필요량이 도포되며, 잉여의 도포액(111)이 배액측 매니폴드(107)로 되돌아와서, 잔존하는 도포액(111)이 와이어 바 도포 헤드(100)의 외측에 흘려지게 되어 있다.

여기에서, 와이어 바(103)에 의하여 끌려 올려진 도포액(111)의 양은 와이어 바(103)의 와이어(101) 직경에 의하여 형성된 모세관의 크기, 끌려올려진 도포액(111)의 특성, 와이어 바(103)의 회전속도, 웹(113)의 주행속도 등에 의하여 결정된다.

이와 같이 구성된 와이어 바 도포 헤드(100)를 이용한 도포장치에 의하면, 다른 방식의 도포 헤드를 사용한 도포장치에 비교시에, 취급이 용이하고 속도 얼룩에 대해서도 유리하며, 또 품질이 좋은 도막이 얻을 수 있기 때문에, 종래 도포폭이 600 ∼ 1800mm정도의 도포에 사용되고 있다.

그런데, 상술한 고기능 필름은, 건막두께가 0.2 ∼ 1㎛, 습(wet)막 두께도 2 ∼ 3㎛로서 박층이기 때문에, 필요한 도포액(111)은 2 ∼ 3㎖/㎡ 로 소량이다. 예를 들어 도포폭은 3000㎜로 하더라도 필요한 도포액(111)의 양은 1m 당 6 ∼ 9 ㎖, 도포폭이 3000㎜으로서 도포속도가 100m/분이더라도 0.6∼0.9ℓ/분으로 너무 작은 것이 현실이다.

이렇게 작은 양의 도포액(111)을 와이어 바(103), 특별히 상술한 대형 사이즈화에 대응하도록, 광폭장대(廣幅長大)화된 와이어 바(103)의 폭방향 전역에 균질하면서도 균등하게 도포하는 것은, 도포액(111) 자체가 가지는 다음과 같은 문제점을 고찰하면, 대단히 곤란하다.

용제 타입의 용액은, 일반적인 수용액에 비교시에, 유동성이 나쁘고, 유로가 가늘게 되면 소량의 액으로서 전폭에 걸쳐서 흐르는 것이 어렵다는 것이 확인되어져 있다. 그 때문에, 유로 내에 침전물이 생기게 되고, 용제의 부분적인 증발로 인하여 농도변화로부터 응집이 발생하여서 노로가 발생하기도 하고, 광학 기능을 향상시키기 위하여 도포액(111)의 중간에 투입된 실리카류나 탄산칼슘 등의 필러(filler)가 응집이 되어서 대입자화되어 와이어(101)의 표면을 손상시키기도 하여서, 이것으로부터 정밀한 도포가 되지 않는다는 문제점이 있다.

원래, 상기 필러는 크기가 수 ㎛정도의 것으로서, 도포액(1110 중에 균질하게 분산되어 있는 경우에는, 와이어(103)에 대하여 해를 입히지는 않는다. 따라서, 도포액 공급홀(110)로부터 급액측 매니폴드(106)에 공급된 도포액(111)이 응집되지도 않고, 모두 균질한 상태로 균등하기 와이어 바(103)에 송출된다면, 이에 따른 문제가 해소된다. 그렇지만, 상술한 바와 같이, 박층 도포에서는 도포액(111)의 유량이 극히 소량이므로, 도포액(111)의 침전물이 발생하기 쉽고, 응집도 일어나기 쉽기 때문에, 도포액(111)을 균질한 상태로 균등하게 와이어 바(103)에 공급하는 것이 극히 곤란하다.

또한, 한번 배액측 매니폴드(107)의 내부에 회수된 잉여 도포액(111)은 배액측 매니폴드(107) 내의 새로운 액과 혼합되나, 와이어 바(103)와 백업(105)의 사이를 통하여 급액측 매니폴드(106)에 이동하는 이외에는 대부분 정체되어 있고 혼합액은 용제가 다소 증발하여 농도가 높아지게 되기 때문에, 응집이 일어나기 쉽고, 필러(filler)의 큰입자화도 발생하게 되며, 이것이 와이어 바(103)와 백업(105)의 사이에 들어간 와이어 바(103)를 손상시키게 된다. 정밀박층도포에서는 밀착권취된 와이어(101) 사이가 2㎛정도 오픈되면 얼룩 등이 나타나게 되나, 큰 입자화된 필러에 의한 상처는 이것을 상회하는 것으로서, 큰 문제가 되고 있다.

또한, 도포액(111)이 급액측 매니폴드(106)의 내부에 정체하면, 상술한 도포액(111)의 응집을 발생시키는 것만 아니라, 후술하는 바와 같이 이 정체 부분에 도포액(111)의 농도얼룩을 발생시키며, 이에 따라서 도포액(111)이 웹(112)에 도포되면 도막에 도포 얼룩이 발생하는 것이, 본 발명자가 연구하여 알아내었다.

상기 실정을 감안하여, 당 분야에서는 응집이 쉽게 되지 않는 도포액(111)의 연구를 진행하고 있으나, 이 같은 도포액(111), 특히 고기능막용 도포액(111)의 개량이 간단하지는 않다는 것이 실정이다.

그래서, 종래, 와이어 바(103)의 손상에 대처할 수밖에 없는 다음과 같은 각각의 방책이 도출되어지고 있다.

예를 들어, 와이어(101)의 표면의 손상을 방지하기 위한 방책으로서, 와이어(101) 표면에 HCr(하드 크롬) 도금, 혹은 DLC(Diamond like carbon) 코팅을 실시하는 것이 제안돼 있다. 그러나, 이러한 처리를 실시한 와이어 바(103)는 매우 고가이고, 이로 인하여 와이어 바 도포 헤드(100) 자체, 더 크게는 이것을 이용한 와이어 바 도포 장치 전체의 제조 비용이 큰 폭으로 증가한다는 문제가 있으므로, 유저에는 잘 적용되지 않았다.

또한, 도포액(111)을 급액측 매니폴드(106)의 내부에 균등하게 걸쳐서 이송시키는 방책으로서, 도포액 공급홀(110)을 전술한 특허문헌 2와 같은 방식, 즉 도 2(A)에 평면단면도에서 나타낸 바와 같이, 급액측 매니폴드(106)의 폭방향 중앙부의 전벽(前壁)에 설치하는 방식 이외에, 도 2(B)에 나타난 바와 같이, 급액측 매니폴드(106)의 폭방향 양단부의 측벽에 설치하는 방식, 또한 도 2(C)에 나타난 바와 같이, 급액측 매니폴드(106)의 폭방향의 전벽(前壁)에 복수개 설치하는 방식, 또한, 도 3에 정면단면도로서 도시된 바와 같이, 도포액 공급홀(110)을 급액측 매니폴드(106)의 폭 방향의 일단부의 측멱에 형성시킴과 동시에 도포액 공급홀(110)부근에서는 급액측 매니폴드(106)에서는 저벽(低壁)을 넓혀서 대면적으로 하고, 타단측에 향해서 면적은 축소되도록 형성시키는 방식 등이 연구되고 있다.

그러나, 도 2(A)의 방식에서는, 도포액(111)이 도포액 공급홀(11)로부터 급액측 매니폴드(106)의 내부에 공급되면, 후술하는 와이어 바(103)의 화살표 N방향에로의 회전과 함께 와이어(1012)와 도포액(111)의 점성저항에 의하여 발생되는 스러스트(thrust)력의 작용방향(F)와 역행하는 방향의 도포액 공급홀(11) 부근에 도시한 바와 같은 도포액(111)의 침전물(P)가 발생하기 쉽다는 점, 도 2(B)의 방식에서는, 도포액(111)이 맞부닥치는 급액측 매니폴드(106)의 폭방향의 중앙부 부근에 도포액(111)의 침전물(P)가 발생하기 쉽다는 점, 도 2(C)의 방식에서는, 도 2(A)의 방식과 같이 스러스트힘의 작용방향(F)과 역행하는 방향의 각 도포액 공급홀(110) 부근에 도포액(111)의 침전물(P)이 발생하기 쉽다는 점, 또한, 도 3의 방식에서는 스러스트힘의 작용방향(F)와 역행하는 방향의 도포액 공급홀(110)의 출구의 하측 방향에 도포액(111)의 침전물(P)이 발생하기 쉽다는 점 등이 본 발명자에 의하여 밝혀지게 되었다.

이러한 급액측 매니폴드(106)의 내부에 있는 도포액(111)의 고임(P), 즉 도포액(111)의 체류는 부분적인 농도 얼룩이 되는 현상이 발생되고, 또 이 체류 개소의 도포액(111)이 시간이 경과함에 따라서 응집하여 노로를 발생시키고, 또한 상술한 바와 같이 필러가 높은 경도를 가진 대형 입자화 됨으로써, 상술한 문제는 여전히 해결되고 있지 않은 상태에 있다.

더욱이, 와이어 바 도포방식에 있어서, 웨트 막 두께가 5㎛ 이하의 박층 도포 특유의 문제점으로서, 와이어 바(103)과 연속주행하는 웹(112)과의 접촉면에, 도포액(111)이 발포하여 거품이 부착되며, 이것에 의하여 도막의 품질이 손상되는 것을 들 수 있다. 이 거품의 발생 메카니즘과 관련 본 발명자가 고찰한 결과 다음과 같은 사실이 발명되게 되었다.

즉, 전술했는 바와 같이, 상기 와이어 바 도포 헤드(100)에 의하면, 와이어 바(103)의 화살표 N 방향에로의 회전에 의하여, 상기 도포액(111)이 급액측 코터 블록(108) 선단부와 와이어 바(103)에 의하여 형성된 간격 t를 통하여, 회전하는 와이어 바(103)의 로드(102)에 밀착권취된 와이어(101) 사이에 형성된 모세홈으로부터 모세관현상에 의하여 끌려 올라오고, 이렇게 끌려 올라온 도포액(111)이 웹(112)에 도포된 양면에서 비드(bead)가 되는 현상이 발생하여 필요량이 되고, 잉여 도포액(111)이 배액측 매니폴드(107)로 되돌아가나, 이때에 배액측 매니폴드(107)의 내부에서는 와이어 바(103)의 회전에 의하여 도포액(111)이 급액 측으로 가져 가지기 있기 때문에, 도포액(111)이 부족한 경향이 많다. 즉, 배액측 매니폴더(107)의 내부의 압력이 급액측 매니폴드(106)의 내부의 압력보다도 낮은 상태가 되고, 잉여의 도포액(111)의 일부가 평상시에 급액측 매니폴드(106)의 내부에 끌려 들어가지기 쉬운 상태가 되는 것이 실제이다.

이 때문에 웨트막 두께가 두꺼운 와이어 바 도포의 경우에는, 잉여의 도포액(111)의 일부분만이 급액측 매니폴드(106)의 내부에 끌려 들어가나, 이 웨트막 두께가 얇은 경우에는 배액측으로 흐르는 도포액(111)의 양이 적게 되고, 잉여의 도포액(111)은 급액측 매니폴드(106)의 내부에 인입될 때에 잉여액 표층부의 공기와 함께 말려 들어가게 된다. 이 공기층이 와이어 바(103)과 백업(105)의 사이를 통하여 급액측 매니폴드(106) 내부에 가져가지면서, 도포액(111)과 혼합되어 기포가 발생되는 것이라고 생각되어진다.

한편, 이상은 도포 헤드가 와이어 바 도포 헤드인 경우이나, 전조 바 도포 헤드의 경우에도 도공용의 전조 바가 로드의 표면에 나사상의 홈을 가지고 형성되기 때문에, 와이어 바 도포 헤드와 동일 양상의 문제점을 가지고 있다.

특허문헌1: 일본 특개2007-061709호 공보 특허문헌2: 일본 특개2007-326080호 공보

본 발명은 상술한 실정을 감안한 것으로, 그 목적으로 되는 것은, 종래의 바 도포 헤드 및 이것을 이용한 바 도포장치가 가지는 상기 결점을 제거하고, 도포액의 정체로 인하여 발생하는 도포액의 농도 얼룩, 또 응집 또는 고임에 의하여 발생되는 노로 또는 필러의 대입자화 등에 의한 바 표면의 손상, 또한, 도포면에서 기포의 발생을 각각 방지하고, 광폭이더라도 박층 도포가 정밀하게 실현 가능한 컴팩트한 도포 헤드 및 이를 이용한 바(bar) 도포장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은, 로드(rod)의 표면에 홈이 나선상으로 형성되고, 연속 주행하는 웹(web)을 도포하는 도공용(塗工用)의 바(bar)와, 베이스에 설립되며 상기 바를 회전 자유롭게 지지하는 백업(backup)과, 상기 백업의 상류측 및 하류측의 상기 베이스에 설치되고, 각각 상기 백업과의 사이에 급액측 매니폴드 및 배액측 매니폴드를 형성하는 급액측 코터 블록 및 배액측 코터 블록을 구비하여 이루어지는 바(bar) 도포 헤드에 있어서, 상기 급액측 매니폴드의 폭 방향의 일단측벽에 도포액을 상기 급액측 매니폴드 및 상기 배액측 매니폴드의 내부에 공급하는 도포액 공급홀을 설치하고, 또한 상기 바의 회전에 의하여 발생하는 스러스트 력에 의한 상기 급액측 매니폴드 내의 도포액을 상기 폭 방향의 일단측으로부터 타단측에 보내는 방향에 상기 홈의 형성방향을 정합시켜서, 상기 바를 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 바형 도포 헤드를 제공하는 것으로부터 달성된다.

또한, 본 발명의 상기 목적은, 상기 도포액 공급홀과 실제적으로 동일한 구성으로부터 이루어지는 적어도 하나의 제2 도포액 공급홀이, 상기 도포액을 보내는 방향을 향하며, 상기 급액측 매니폴드의 급액측 전벽(前壁)에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드를 제공하는 것에 의하여 효과적으로 달성된다.

또한, 본 발명의 상기 목적은, 상기 도포액공급홀과 상기 급액측 매니폴드의 저벽(底壁) 부근에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드를 제공하는 것에 의하여 효과적으로 달성된다.

또한, 본 발명의 상기 목적은, 상기 급액측 매니폴드 및 상기 배액측 매니폴드의 내부에 각각 상기 도공용의 바와 실질적으로 동일한 구성으로 이루어지는 제2 바 및 제3 바가 회전 가능하게 설치되고, 상기 배액측 매니폴드의 내부의 압력이 상기 급액측 매니폴드의 내부의 압력보다 높게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드를 제공하는 것에 의하여 효과적으로 달성된다.

또한, 본 발명의 상기 목적은, 상기 도공용의 바와, 와이어 바, 전조 바, D-바(오에스지시스템푸로다쿠츠 주식회사제품명)의 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드를 제공하는 것에 의하여 효과적으로 달성된다.

또한, 본 발명의 상기 목적은, 상기 도포 헤드는 클로즈드 타입(closed type)이고, 상기 도포액은 용재 타입의 도포액인 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드를 제공하는 것에 의하여 효과적으로 달성된다.

또한, 본 발명의 상기 목적은, 상기에 기재된 도포 헤드 중 하나를 구성하고, 당 각각의 바 도포 헤드에 의한 상기 연속주행하는 웨브에 상기 도포액을 도포하도록 하는 것을 특징으로 하는 바 도포장치를 제공하는 것에 의하여 달성된다.

상기 도포액 공급홀과 실질적으로 동일한 구성으로 이루어지는 적어도 하나의 제2 도포액공급홀이, 상기 도포액을 상기 폭방향의 일단부측으로부터 타단측에 보내는 방향을 향하여, 상기 급액측 매니폴드의 급액측 전벽(前壁)에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드를 제공하는 것에 의하여 효과적으로 달성된다.

본 발명자는 바 도포에 있어서, 로드의 표면에 나사(螺絲)상으로 형성된 홈의 형성방향(즉, 나사상의 권회 방향)과 용액의 거동과의 관계에 관하여, 후술하는 실시예1과 같은 시험을 행한 결과, 이 도공용의 바를 용액 중에서 회전시키면, 로드 표면에 홈이 나사상으로 형성되어 있는 것으로부터, 용액의 점성저항과 로드(rod)면에 의한 스러스트 력이 발생하고, 홈의 형성방향(나선상의 권회방향)이 로드에 대하여 시계방향 또는 반시계방향으로 용액이 이 바의 축방향의 전방 또는 후방 중 하나로 이동되는 것과, 이 바가 회전하는 것에 의하여 용액이 교반되는 것을 발견했다.

이 같이 표면에 나선상의 홈이 형성된 도공용의 바에 의하여 용액이 이동되는 작용, 즉 송액작용은 송액 펌프에 의한 작용과 유사하게 하고 있는 것이므로, 본 발명에서는 이하, 이 작용을 "펌핑 작용"이라고 말하고, 이 작용에 의한 효과를 "펌핑 효과"라 한다.

또한, 상기의 바가 회전하는 것에 의하여 용액이 점착성을 가지기 때문에, 용액이 상기 바에 묶여져 교반되어지나, 이러한 바의 기능은 마치, 용액을 만드는 경우의 유화 분산 공정에 있어서 확산판의 기능과 유사한 것으로, 이 작용을 "분산 작용"이라 하고, 이 작용에 의한 효과를 "분산 효과"라 한다.

또한, 후술하는 바와 같이, 이 펌핑 효과는 용액이 단순한 수용액인 경우에는 작지만, 용액이 용제타입의 도포액인 경우에는 상당히 높아지고, 또 도공용의 바의 회전속도가 증대됨에 따라서 커지는 것이 명백해져 있다.

본 발명은 상술한 펌핑작용과 그 효과 및 분산 작용과 그 효과에 착안하여 이루어진 것으로서, 본 발명에 의하면 아래 기술한 내용대로의 효과가 얻어진다.

본 발명은 상기 구성을 채용하는 것이 의해, 일반의 펌프에 의한 유로 내의 펌핑효과는 급액홀 직후가 가장 유효하게 작용하고, 그것으로부터 멀어지게 되면, 유로 저항에 의하에 효과가 약해지지만, 본 발명에서는 매니폴드의 내부의 모든 길이에 걸쳐서 도공용의 바에 의한 펌핑 효과가 나타나는 것으로, 전체의 부분에서 일정압이 된다. 이 때문에, 도포액이 급액측 매니폴드의 내부에서 체류하는 것이 없어지고, 도공용의 바의 분산작용과의 상승 효과에 의하여 응집이 방지되어 필러나 노루의 발생이 없어지고, 이것에 의해 도공용의 바의 표면이 손상하는 것이 없어진다. 또한, 균질한 도포액을 도공용의 바의 폭방향 전역에 걸쳐서 균등하게 부여할 수 있기 때문에, 광폭이라도 박층 도장을 정밀히 행할 수 있다. 더욱이 도포액을 저장하는 매니폴드의 형상을 심플하게 할 수 있고,그 크기를 작게 할 수 있기 때문에, 장치 전체를 컴팩트하게 할 수 있고, 이것에 의하여 값싼 장치를 제공할 수 있다.

특히, 급액측 매니폴드 및 배액측 매니폴드의 내부에, 각각 도공용의 바와 실질적으로 동일한 구성으로 이루어지는 제2 바 및 제3 바가 회전가능하게 설치되고, 배액측 매니폴드의 내부의 압력이 급액측 매니폴드의 내부 압력보다 높도록 설정되게 되는 발명에서는, 배액측 매니폴드의 도포액을 항상 간격 t로부터 소량씩 압출되도록 설정할 수 있기 때문에, 박층 도포에서도 배액측에 환류되는 액과 함께 공기가 휘감기는 것을 막으로 수 있으므로, 이것에 의하여 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 와이어 바 도포 헤드의 일반적인 구성을 도시한 정면 단면도이다.
도 2(A)(B)(C)는 종래의 와이어 바 도포 헤드의 급액측 매니폴드 내부에 있어서 도포액의 거동을 나타내는 평면 단면도이다.
도 3은 종래의 와이어 바 도포 헤드의 급액측 매니폴드 내부에 있어서 도포액의 거동을 나타내는 정면 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 및 2에 따르는 와이어 바 도포 헤드의 정면 단면도이다.
도 5(A),(B)는 와이어 바에 있어서, 와이어의 권회 방향과 도포액의 이동방향과의 관계를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 관계되는 와이어 바 도포 헤드의 정면 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 4에 관계되는 와이어 바 도포 헤드의 정면 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 5에 관계되는 와이어 바 도포 헤드의 정면 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 6에 관계되는 와이어 바 도포 헤드의 정면 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 7에 관계되는 와이어 바 도포 헤드의 정면 단면도이다.

이하, 와이어 바(wire bar) 도포 헤드를 예로 한 실시예에 근거하여 본 발명의 내용을 설명한다. 이 경우 본 발명은 반드시 이하의 실시예로 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 그 구성을 여러 가지로 변경할 수 있는 것은 말할 필요가 없다.

도공용(塗工用)의 와이어 바 도포 헤드(200)는, 직경이 100㎛의 와이어(201)를 직경 8㎜의 로드(202)에 밀착시켜 권회(卷回)시켜서 되는 400㎜ 길이의 와이어 바(203)를 베이스(204)에 설치한 백업(205)의 상부에 회전 자유롭게 셋팅하고, 백업(205)의 상류 측에 급액측 코터 블록(208)를 통하여서 급액측 매니폴드(206)를 형성시키며, 상기 백업(205)의 하류 측에 배액측 커터 블록(209)를 통하여서 배액측 매니폴드(207)를 형성시켜서 이루어지는 것이다.

이 와이어 바 도포 헤드(200)를 이용하여, 급액측 매니폴드(206) 및 배액측 매니폴드(207)에 폴리에스테르계로 이루어지는 용제계의 도포액(211)을 도포액 공급홀(210)로부터 공급하고, 회전수단(도시되지 않음)에 의해 와이어 바(203)를 회살표 N 방향으로 300rpm의 회전 속도로 회전시키고, 도포액(211)의 거동을 본 장치의 상방으로부터 관찰 확인하면, 와이어(201)가 로드(202)에 대해 나선상으로 감겨지므로, 와이어 바(203)의 회전과 함께 와이어(201) 면과 도포액(211)의 점착 저항에 의하여 스러스트력이 와이어 바(203)의 축 방향으로 작용하여, 도포액(211)이 와이어 바(203)의 축 방향으로 이동하게 된다.

이 도포액(211)의 이동 방향, 즉 스러스트력의 작용 방향은, 와이어(201)의 권회 방향에 따라서 다르다. 즉 도 5(A)에 나타나듯이 화살표 N 방향(우측면으로부터 보면 시계방향)으로 회전하는 로드(202)에 대해, 와이어(201)가 같은 방향(도시하는 W' 방향)에 감겨져 있는 경우에는 화살표 F'로 나타내는 도면의 오른손 방향으로, 도 5(B)에 나타나듯이 화살표 N 방향(우측면으로부터 보면 시계 방향)에 회전하는 로드(202)에 대해, 와이어(201)가 반시계방향(도시하는 W 방향)으로 감겨져 있는 경우에는 화살표 F로 나타내는 도면의 왼손 방향이 된다.

상기 도포액(211)의 이동 방향으로의 이동과, 상기 와이어 바(203)의 회전에 따라서 도포액(211)이 교반하게 되는 것, 즉 전술한 바와 같은 와이어 바(203)의 펌핑 작용에 의한 펌핑 효과가 얻어지는 것이 확인되었다.

또한, 와이어 바(203)의 펌핑 작용을 급액 방향의 역 방향에 작용시킨 때는, 상술한 도포액(211)의 이동은 도포액 공급홀(210)로부터의 펌핑 작용과 와이어 바에 의한 펌핑 작용에 의하여 도포액(211)이 서로 부딪쳐서, 진행방향이 급액 방향과 일치하기도 하고 역방향이 되기도 하여 전후의 난류가 불안정하게 됨으로써, 이것이 고임을 만들고 있는 원인이 되는 것도 확인했다.

또한, 상술한 도포액(211)의 이동은, 해당 도포액(211)의 점도가 5 ∼ 10 cps 정도라도 크게 이동하고, 또한 해당 도포액(211)이 용제 타입일수록 현저해지며, 단순한 수용액에서는 스러스트력에 의한 이동은 극히 작은 것이 판명되었다.

또한, 도포액(211)은 특히 급액측 매니폴드(206)의 바닥면에 가까운 위치에 침전되기 때문에, 도포액 공급홀(210)은 상기 바닥벽 부근에 설치하는 것이 바람직한 것도 구명되어 있다.

다음, 이 도포 헤드(200)를 이용하고, 속도 20m/min로 연속 주행하는 100㎛의 두께를 가진 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)로 이루어지는 웹(212)에 상기 도포액(211)을 도포하면, 와이어(201)의 권회방향에 따라서 도포 얼룩이 완전히 나오지 않은 것 및 조금이더라도 나오는 것이 명확하게 나타났다.

따라서, 와이어(201)의 권회방향을, 도포액(211)이 와이어 바(203)의 회전에 의하여 생기는 스러스트력에 따라서 급액측 매니폴드(206)의 폭방향의 일단측으로부터 타단측으로 보내지는 방향에 정합되도록 와이어 바(203)를 배치하고, 상기 방법으로 도포하면, 도막에 도포 얼룩이 완전히 나오지 않은 것이 확인되었다.

상기한 바는, 오픈(open) 타입의 와이어 바 도포 헤드(200)에 의한 도포 폭이 400mm 정도의 좁은 폭 도포에 관한 실험이지만, 상기 실험으로부터 얻을 수 있던 와이어 바(203)의 펌핑 작용 및 이 효과의 식견으로부터 이 와이어 바 도포 헤드(200)가 클로즈드 타입(closed type)이더라도 당연히, 또 도포 폭이 2000 ∼ 3000mm의 광폭이라도 원하는 도포를 기대할 수 있다라는 확신을 얻고, 도 6에 정면 단면도로 나타낼 것 같은 실험 장치, 즉 클로즈드 타입의 와이어 바 도포 헤드(300)를 상정한 임시의 매니폴드의 유로를 제작하여서, 이것을 이용하여 다음과 같은 실험을 행하였다.

이 임시 유로는, 단면적이 6㎠로 1500mm의 긴 길이를 갖고 내부에 직경 10 mm의 와이어 바(303)를 설치 가능한 것이다. 와이어 바(303)의 일단은 임시의 유로의 타단측(반(反)급액측)에 있어서 클로즈드 상태로 축받침에 회전 자유롭게 지지받고, 그 타단은 임시 유로의 타단측(즉 급액측)으로부터 외측에 연장된다. 상기 와이어 바(303)은 축받침에 의하여 회전 자유롭게 지지받고, 그 연장단이 화살표 N 방향으로 회전하는 모터(M)에 연결되어 있다. 또한 와이어 바(303)는 모터(M)가 화살표 N 방향에 회전하는 때에, 스러스트력의 작용방향 F가 전술한 타단측(급액측)으로부터 일단측(반 급액측)으로 움직이도록 설치되어 있다

이 임시 유로에는, 도시한 바와 같이, 액 공급홀(310)의 출구로부터 거리 L1의 위치에 미세 압력계3(B3), 거리 L2를 두고 미세 압력계 2(B2), 거리 L3을 두고 미세 압력계1(B1)이 설치되어 있다.

이 장치에 있어서, 액 공급홀(310)의 출구로부터 미세 압력계 B3의 위치까지 (즉, 거리 L1)을 100mm, 액 공급홀(310)의 출구로부터 미세 압력계 B2의 위치까지(즉, 거리 L1+거리L2)를 650mm, 미세 압력계 B2위치로부터 미세 압력계 B1의 위치까지(즉 거리 L3)를 650mm에 설정하는 한편, 길이가 1600mm이고 직경이 10mm의 로드(302)에 직경이 200㎛ 및 75㎛의 2종류의 와이어(301)를 각각 감기 폭 1480mm으로 권회한 2 종류의 와이어 바(303A,303B)를 제작하고, 용액으로서 수용액(311W)을 이용하여 다음과 같은 실험을 행하였다.

우선, 직경이 10mm의 로드(302)에 직경 200㎛의 와이어(301)을 감아 돌리게 되는 와이어 바(303A)를 이용하고 급액측으로부터 정압(靜壓) 400mmAq의 수용액(311W)을 액 공급홀(310)로부터 급액측 매니폴드(306)의 내부에 공급하면, 급액측 매니폴드(306)의 내부 압력은, L1 지점(미세 압력계 B3의 설치위치)에서 350mmAq, L2 지점(미세 압력계B2의 설치위치)에서 400mmAq , L3 지점(미세 압력계 B1의 설치위치)에서 380mmAq가 되었다. 이 결과에 대해 고찰하면, L1 지점에서는 와이어 바(303A)의 연장부로부터의 액 누출이 있어서, 이것에 의해 정압(靜壓)이 낮아지고 있는 것이 판명되고, 또 L3 지점에서는 매니폴드 내의 벽면과의 저항으로 정압이 낮아지고 있는 것이 추정되었다. 이것으로부터 매니폴드가 2000mm 내지 3000mm인 좁은 유로를 가지게 되면, 액 공급홀(310)로부터 보다 이격된 지점에서는 더욱더 정압이 낮아지는 것이 추정되었다.

이 상태에서, 와이어 바(303A)의 펌핑 효과를 보기 위해, 와이어 바(303A)를 100rpm으로 회전시키면, 약 30초에서 L2 지점 및 L3 지점에서 정압이 460mmA으로 상승했지만, L1 지점에서는 400mmAq 밖에 상승하지 않아서, 액 누출을 커버할 수 있지 않았다. 따라서, L2 지점에서는 문제가 없는 것이기 때문에, L1 지점을 액 공급홀(310)로부터 이격시켜서 거리 L1을 300mm로서 동일한 양상의 실험을 행한 결과, 표 1에 나타나듯이, 미세 압력계 B1, B2, B3가 설치되는 모든 지점에서 정압이 460mm가 되었다. 이것으로부터, 와이어 바(303A)의 연장부로부터 다소의 액 누출이 있어도, 도포지점으로부터 급액 위치를 다소 비켜 놓는 것에 의해, 다시 말하면, 와이어 바(303A)의 연장부를 도포부로부터 이격시킨 것에 의해, 전 영역에 걸쳐서 균일한 용액을 가게 할 수 있는 것이 실증되었다.

또, 직경이 10mm의 로드(302)에 직경이 75㎛의 와이어(301)를 권회하여 이루어지는 와이어 바(303B)를 이용하고, 상기와 동일한 실험을 행하면, 표 1에 보여주는 대로의 결과가 얻어졌다.

와이어 바 종류	와이어 직경	미세 압력계 B3	미세 압력계 B2	미세 압력계 B1
303A	200㎛	460 mmAq	460 mmAq	460 mmAq
303B	75㎛	425 mmAq	425 mmAq	425 mmAq

표 1에 명확하게 나타난 것처럼, 상기 와이어 바 도포 헤드(300)의 결과로부터, 전술한 펌핑효과에 의하여, 2000 ∼ 3000mm 폭의 폭 방향에 있어서 정압을 위치와는 무관하게 항상 일정하게 할 수 있는 것, 다시 말하면, 길이가 2000mm 내지 3000mm의 길이가 긴 도포 헤드라 하더라도 전폭에 거쳐서 용액을 균일하게 공급할 수 있는 것과, 와이어(301)의 지름이 커지면 펌핑 효과가 증대되고, 송액량이 변화되는 것과, 클로즈드(closese) 계 중에서는 외관상의 정압이 높아지는 것이 실증되었다.

또 회전수를 ±5%의 범위에서 변경해 본 한에서는, 정압은 대부분 변화가 없었던 것에 대하여, 와이어(301)의 지름을 200㎛ 대로하고, 회전수를 100rpm의 반인 50rpm에 낮춘다면, 정압이 420mmAq 정도까지로 밖에 오르지 않는 것도 확인되었다. 이것으로부터 와이어 바(303)의 회전속도를 높게 할수록 용액의 이동이 크게 변화하는 것이 판명되었다.

또,(도포하고 있지 않은 상태로) 와이어 바(303)가의 회전을 계속하고 있어도, 동일 회전 속도에서는 일정 이상 압력이 상승하지 않고, 이것으로부터 분산 효과만 지속할 수 있는 것이 판명되었다. 이 효과는, 펌핑(pumping) 효과와 함께 본 발명의 특징적인 효과라고 할 수 있다.

이상은 용액이 수용액(311W)인 경우이지만, 이 용액이 실시예1과 동일한 용제계의 도포액이라도, 상술의 작용 효과에는 아무런 변화가 없는 것도 명백하다.

본 발명자는, 전술한 펌핑(pumping) 효과를 통하여, 상기 와이어 바(wire bar)도포 헤드(300)을 개량하는 것에 의해, 여기에 균질한 도포액(311)을 와이어 바(303)에 균등하게 부여할 수 있는, 다음과 같은 와이어 바 도포 헤드(400)를 고안했다.

즉, 상기 와이어 바 도포 헤드(400)에서는, 상기 와이어 바 도포 헤드(300)에 있어 급액측 매니폴드(306)의 폭방향의 전벽(前壁)에, 도 7의 평면 단면도에 나타낸 바와 같이, 스러스트력의 작용 방향 F(도 7의 우에서 좌 방향)에 공급홀을 향하여, 도포액 공급홀(410)과 실질적으로 동일한 구성으로 이루어지는 3개의 도포액 공급홀(410A, 410B, 410C)이 각각 동일 간격으로 설치되어 있고, 도포액(410)이 급액측 매니폴드(306)의 폭 방향의 일단측벽에 설치되는 도포액 공급홀(410)로부터 내부에 공급되는 것과 동시에, 상기 3개의 도포액 공급홀(410A, 410B, 410C)로부터도 도포액(411)이 공급되도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 와이어 바 도포 헤드(400)를 이용하여, 상기와 같은 장치를 작동시켜서 도포액(411)의 거동을 확인하면, 내부에 공급되는 도포액(411)이 보다 더 순조롭게 폭방향의 일단측으로부터 타단측으로 보내지게 되어서, 도포액(411)이 급액측 매니폴드(406)의 내부에 체류하는 현상은 완전히 보여지지 않았다.

덧붙여서, 3개의 도포액 공급홀(410A,410B,410C) 방향을 스러스트(thrust)력의 작용 방향 F와 반대경향(도 7의 왼쪽으로부터 오른쪽방향)으로 설정하고, 도포액(411)을 급액측 매니폴드(406)의 내부에 공급하면, 도포액(411)이 저벽(低壁) 측에 고이는 현상이 보여졌다.

또한, 본 실시예에서는 3개의 도포액 공급홀(410A, 410B, 410C)을 설치했지만, 이 갯수는 특별히 한정되는 것이 아니고, 상기 도포액 공급홀이 1개라도 유효한 것은 명백하다. 또, 각 도포액 공급홀(410A,410B,410C) 방향은, 도포액(411)이 보내지는 화살표 F 방향과 완전히 일치시킨 필요는 없고, 개략 근사한 방향이더라도 목적을 충분 달성할 수 있다.

또, 본 발명자는, 전술한 펌핑(pumping) 효과에 착안하여, 열심히 연구한 결과, 상기 와이어 바 도포 헤드(400)와는 다른 개량 타입에 관계된, 다음과 같은 와이어 바 도포 헤드(500)를 고안했다.

즉, 상기 와이어 바 도포 헤드(500)는, 도 8의 정면 단면도로 나타낸 바와 같이, 직경 75㎛의 와이어(501)를 직경 8mm의 로드(502)에 밀착 권선시켜서 된 길이 1500mm의 도공용의 와이어 바(제1 와이어 바)(503)가 모터(M)에 의하여 화살표 N 방향으로 회전수 800rpm으로 회전하게 하고, 급액측 매니폴드(506)의 폭방향의 일단측벽에 설치한 도포액 공급홀(도시하지 않고)로부터 도포액(511)을 내부에 공급하고, 와이어 바(503)의 회전에 따라서 상기 도포액(511)이 상부로 끌어올려 지도록 구성하는 한편, 급액측 매니폴드(506)의 내부에, 도공용의 와이어 바(503)와 실질적으로 동일한 구성을 가지는 제2 와이어 바(523)를 백업(524)에 의하여 회전 자유롭게 지지하도록 이루어진다.

상기 와이어 바(523)는, 직경 100㎛의 와이어(501)를 직경 8mm의 로드(502)에 권선시켜서 되며, 1500mm의 길이를 갖는 것으로, 베이스(504)에 설치한 백업(524)의 상부에 세트(set) 되어 있다. 도시되지는 않으나, 상기 축부의 양단은 축받침에 의하여 회전 자유롭게 축 지지되고, 연장된 축단에 도공용의 와이어 바 (503)과는 다른 구동계로서 스피 드컨트롤 할 수 있는 모터와 연결하게 되고 있고, 급액측 매니폴드(506) 내에서의 펌핑효과가 최적화될 수 있도록, 도포시 도공용의 와이어 바(503)와 연동하여 회전하도록 제어되어 있다.

이처럼 구성되는 상기 와이어 바 도포 헤드(500)를 이용하고, 상기 실시예와 마찬가지로 연속 주행하는 웹(512)에 도포액(511)을 도포하는 실험을 행하면, 급액측 매니폴드(506)의 내부에서, 도공용의 와이어 바(503) 및 제2 와이어 바(523)에 따라서 도포액(511)이 적극적으로 송액 방향으로 이동하는 것과 동시에 교반되고, 이것에 의해 장시간의 도포를 행해도, 도포액(511)이 급액측 매니폴드(506)의 내부에 체류, 응축 및 노루를 발생하거나, 필러가 대입자화되거나 하는 것이 없고, 얼룩이나 흠집 등이 없는 양질의 도막이 얻어졌다.

상기 실시 예 5에서는, 제2 와이어 바(523)를 급액측 매니폴드(506)의 내부에 설치했지만, 이것을 다음의 와이어 바 도포 헤드(600)와 같이 배액측 매니폴드( 507)의 내부에 설치하는 것도 가능하다.

즉, 상기 와이어 바 도포 헤드(600)는, 도 9의 정면 단면도에 나타난 바와 같이, 베이스(604)의 웹(612) 주행 방향에서 중앙부에 설치되며 도공용의 와이어 바(603)를 회전 자유롭게 지지하는 백업(605)와, 상기 백업(605)의 상류측 및 하류측에 각각 급액측 매니폴드(606) 및 배액측 매니폴드(607)를 형성하는 급액측 코터 블록(608) 및 배액측 코터블록(609)으로 이루어지는 도포 헤드에 있어서, 배액측 매니폴드(607)의 상방의 공간부에, 상기 실시예 5와 마찬가지로 도공용의 와이어 바(603)와 실질적으로 동일한 구성을 가지는 제2 와이어 바(633)를 백업(634)에 의하여 회전 자유롭게 지지하게 된다.

상기와 같이 구성된 와이어 바 도포 헤드(600)에 있어서는, 도포된 후의 잉여 도포액(611)은 리턴해서 배액측 매니폴드(607) 내부의 도포액(611)과 혼합된다. 이 리턴액은 원액에 비교하면 용제가 증발한 상태이기 때문에, 응집이 발생하기 쉬워진 것이 실체이다. 이 때, 본 와이어 바 도포 헤드(600)에서는 배액측 매니폴드 (607)의 내부에 설치되는 제2 와이어 바(633)의 펌핑 효과와 분산 효과에 의하여 도포액(611)이 균질화되고, 이것에 의해, 노루의 발생이나 필러의 응집에 의한 대립자화를 방지할 수 있으며, 도포용의 와이어 바(603)의 손상을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

동시에, 배액측 매니폴드(607)에도 새로운 액은 보내져 오고 들어가지만, 도공용 와이어 바(603)의 회전에 의하여 새로운 액과 잉여액이 혼합된 것이 도포액(611)으로서 일부 공급측 매니폴드(606)에 이동한다. 그 때문에 보기에는 배액측 매니폴드(607)의 내부는 도포액(611)이 부족한 상태가 되고, 공급측 매니폴드(606)의 내부의 압력이 낮아지고 있는 상태에 된다. 웨트 막 두께가 5㎛ 이하의 박층 도포에서는 잉여액의 대부분이 배액측 매니폴드(607)의 내부에 인입되고, 이때 잉여의 도포액(611)의 표층부에 부착하는 공기층이 유입하기 쉬워진다.

그러나, 도공용의 와이어 바(603)를 설치하고, 이것을 다른 스피드 컨트롤 모터에 의하여 적정에 회전시키는 것에 의해, 이 펌핑 효과로 도포액(611) 부족분을 보충하고, 또한 새로운 액과 잉여액을 교반하고 균일화하여, 무해(無害)한 상태로서 공급측에 공급하며, 동시에 전술한 간격 t를 통하여 외부에 일부를 밖으로 압출시키는 것에 의해, 잉여액 표층부의 공기가 유입하는 것을 방지할 수 있다는, 다른 효과를 기대할 수 있는 것이 확인되었다.

그런데, 와이어 바 도포 방식에 있어서는 웨트 막 두께가 5㎛ 이하의 박층의 도포 상태에서, 와이어 바 및 연속 주행하는 웹과의 접촉면에, 도포액이 발포해서 거품이 부착되고, 이것에 의해 도막의 품질이 손상된다는 특유의 문제가 있는 것은 진술한 대로이다. 이 점에 관해서 상술한 실시 예에 따르는 와이어 바 도포 헤드에 관해서 고찰하여보면, 상기 펌핑 작용 및 그 효과에 의하여 거품의 발생 정도는 감소되지만, 우려가 완전히 없다고는 할 수 없는 것이 실정이다.

전술한 것처럼, 이와 같은 거품의 발생원인은, 배액측 매니폴드 내부의 도포액이 부족한 경향이 많아지게 되고, 배액측 매니폴드의 내부 압력이 급액측 매니폴드의 내부 압력보다도 항상 낮은 상태에 된 것에 있다고 생각되기 때문에, 본 발명자는, 배액측 매니폴드의 내부의 압력을 급액측 매니폴드의 내부의 압력보다도 항상 높도록 하기 위해, 도포액의 공급량이 많아지게 하고 배액측 매니폴드로부터 항상 일정량의 도포액이 압출되게 하면, 이와 같은 거품의 발생은 한층 더 방지할 수 있는 것이라고 생각하여, 도 10의 정면 단면도에 나타난 것과 같은 와이어 바 도포 헤드(700)를 고안했다.

상기 와이어 바 도포 헤드(700)는, 전술한 와이어 바 도포 헤드(500) 및 와이어 바 도포 헤드(600)의 상승 효과를 얻는 것으로, 도시된 바와 같이, 급액측 매니폴드(706)의 내부에 제2 와이어 바(723)이 백업(724)에 의하여, 또, 배액측 매니폴드(707)의 내부에 제3 와이어 바(733)이 백업(734)에 의하여, 각각 회전 자유롭게 지지받는다. 여기에서는, 제2 와이어 바(723) 및 제3 와이어 바(733) 모두가, 그 펌핑 효과를 이용하여 와이어 바 도포 헤드(700)의 모든 길이에 걸쳐서 균일한 도포액(711)이 갈 수 있도록 한다.

또, 배액측 매니폴드(707) 내의 제3 와이어 바(733)는 급액측 매니폴드(706) 내의 제2 와이어 바(723)보다 송액량이 다소 많아지도록 설정되고, 박층 도포시에도 배액측 매니폴드(707) 내의 도포액(711)이 외부에 다소 압출되도록 되며, 이것에 의해 잉여액의 표층에 있어서 공기층의 유입이 방지되고, 도포시 거품이 발생하지 않도록 한다. 그 때문에 제2 와이어 바(723)에 와이어 지름이 100㎛인 것을, 또 제3 와이어 바(733)에 와이어 지름이 150㎛인 것을 이용하고, 100rpm으로 회전한 때에, 클로즈드 상태에서, 배액측 매니폴드(707) 내의 압력이 급액측 매니폴드(706) 내의 압력보다 약 300mmAq정도 높아지는 것과 같은 펌핑 효과도 기획되어져 있다.

이 상황에 있어서, 도공용의 와이어 바(제1 와이어 바)(703)에, 웨트 막두께로 5㎛ 정도이고, 직경이 75㎛인 와이어를 권회한 것을 이용하고, 도포 속도를 20m/분에 설정하고, 제2 와이어 바(733)을 회전시킨 경우, 도포 샘플에 대부분 거품이 보여지지 않았지만, 제3 와이어 바(733)을 정지시킨 경우에는 도포 샘플에 기포 고장이 분산되어 있는 것이 보였다. 이 결과로부터, 박층 도포시에 도포액 (711)이 잉여액 표층부의 공기층과 함께, 배액측 매니폴드(707) 내에 인입되지 않도록 하는 것으로서, 발포문제의 대부분이 해소된 것이 입증됐다.

이상, 본 발명의 내용을, 연속 주행하는 웹에 도포액을 도포하는 도공용의 와이어 바인 실시예 1 내지 실시예 6에 근거하고 설명했지만, 본 발명은 도공용의 바가 이와 같은 와이어 바로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 전조 바, 그 전형예인 D-바(오에스지시스템푸로다쿠츠주식회사 상품명)을 적용할 수 있다. 이러한 바 부재는 로드의 외주에 나선상의 홈이 형성되고 되는 것으로, 와이어를 로드에 나선상에 밀착 감아 돌리게 되는 상술 한 와이어 바와 구성을 공통으로 하고 이 와이어 바와 실질적으로 동일한 작용 효과를 이루는 것이다.

따라서 이러한 바 부재는, 도포액을 이동, 교반하는 목적에서, 즉 펌핌 효과 및 분산 효과를 의도하고 사용되는 상기 제2 및 제3 와이어 바의 대용이 될 수 있는 것은 말할 것도 없다. 또한 이와 같은 제2 및 제3의 와이어 바의 대용이 될 수 있는 부재에는, 샤프트 로드위에 스크류를 나선상에 즉각 설치하게 되는 나사부 재목 또는 이것이라고 유사하는 부재를 적용할 수 있다.

100,200,300,400,500,600,700 와이어 바 도포 헤드
101,201,301,401 와이어
102,202,301,401 로드
103,203,303,403,503,603,703 와이어 바
104,204,504,604,704 기대
105,205,505,605,705 백업
106,206,306,406,506,606,706 급액측 매니폴드
107,207,307,407,507,607,707 배액측 매니폴드
108,208,508,608,708 급액측 코터 블록
109,209,509,609,709 배액측 코터 블록
110,410 도포액 공급홀
111,211,411,511,611,711 도포액
112,212,512,612 웹
311W 수용액
523,623,633,733 (제2,3)와이어 바
M 모터
P (도포액의) 고임

Claims (9)

1. 로드의 표면에 홈이 나선상(螺旋狀)으로 형성되고, 연속 주행하는 웹(web)에 도포액을 도포하는 도공용(塗工用)의 바(203)와, 베이스(204)에 설치되며 상기 바를 회전 자유롭게 지지하는 백업(205)과, 상기 백업의 상류측 및 하류측의 상기 베이스에 설치되고, 각각 상기 백업과의 사이에 급액측 매니폴드(206) 및 배액측 매니폴드(207)를 형성하는 급액측 코터 블록(cotter block, 208) 및 배액측 코터 블록(209)을 포함하는 바(bar) 도포 헤드(200)에 있어서,
   상기 급액측 매니폴드의 폭방향 일단 측벽에, 상기 도포액을 상기 급액측 매니폴드 및 상기 배액측 매니폴드의 내부에 공급하는 도포액 공급 홀(210)을 설치하고,
   상기 바의 회전에 의하여 생기는 스러스트(thrust)력에 의하여 상기 급액측 매니폴드내의 도포액을 상기 폭방향의 일단측으로부터 타단측으로 보내는 방향으로 상기 홈의 형성 방향을 정합시키도록, 상기 바를 배치하는 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 도포액 공급 홀(210)과 동일한 구성으로 이루어지는 적어도 1개의 제2 도포액 공급 홀(410A, 410B, 410C)이, 상기 도포액을 보내는 방향으로 향하도록 상기 급액측 매니폴드의 급액측 전벽(前壁)에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드.
3. 제1항에 있어서,
   상기 급액측 매니폴드 또는 상기 배액측 매니폴드의 내부에,상기 도공용의 바와 동일한 구성으로 이루어지는 제2 바(523)(633)가 회전 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 바는 도포시에 상기 도공용의 바와 연동하여 회전되는 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드.
5. 제1항에 있어서,
   상기 급액측 매니폴드 및 상기 배액측 매니폴드의 내부에,각각 상기 도공용의 바와 동일한 구성으로 이루어지는 제2 바(723) 및 제3 바(733)가 회전 가능하게 설치되고, 상기 배액측 매니폴드의 내부의 압력이 상기 급액측 매니폴드의 내부의 압력보다 높도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 바(723) 및/또는 상기 제3 바(733)는 도포시에 상기 도공용의 바와 연동하여 회전되는 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 도공용의 바는, 와이어 바, 전조 바, D-바(오에스지시스템푸로다쿠츠 주식회사의 제품명)의 중의 어느 한쪽인 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 도포 헤드는 클로즈드 타입(closed type)이고, 상기 도포액은 용제타입의 도포액인 것을 특징으로 하는 바 도포 헤드.
9. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 구조를 갖는 바 도포 헤드를 포함하고, 상기 바 도포 헤드에 의하여 상기 연속 주행하는 웹에 상기 도포액을 도포하도록 한 것을 특징으로 하는 바 도포 장치.

Images