KR101633277B1 - 필름 코터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 1차 베이스코팅된 코팅면을 반건조한 상태에서 열에 의한 휘발 또는 빛에 의한 변형성을 포함하는 코팅물질을 2차 패턴 코팅하여 필름을 제조하는 필름 코터에 있어서; 상기 필름 코터는, 필름베이스를 풀어주는 풀기롤과 필름베이스의 상면에 1차 베이스코팅하는 1차 코팅기, 2차 코팅된 필름베이스를 인출하는 인출롤, 2차 코팅된 코팅면에 보호지를 입히도록 보호지를 풀어주는 보호지풀기롤, 보호지가 입혀진 필름베이스를 감는 감기롤이 구비된 장비설치존; 1차 코팅기를 통해 코팅된 필름베이스를 이송하면서 1차 코팅면에 열을 가해 건조하는 제1가열건조기, 인출롤로 이송되는 필름베이스의 2차 코팅면에 열풍을 가해 건조하는 제1판형블로어 건조기가 구비된 제1건조존으로 이루어진 제1유닛: 상기 제1유닛에 접하게 설치되고 하방에는 제1판형블로어 건조기로 열풍을 공급하는 히터가 설치되며, 천정에는 1차 건조된 1차 코팅면에 열풍을 공급하는 제1열풍건조기가 설치되고, 바닥쪽에는 리턴되는 필름베이스의 2차 코팅면을 건조하는 제2판형블로어 건조기가 설치된 제2유닛: 상기 제2유닛에 접하게 설치되고, 천정에는 2차 건조된 1차 코팅면에 열풍을 공급하는 제2열풍건조기가 설치되며, 하방에는 2차 코팅기가 설치되고, 일측에는 필름베이스를 역방향으로 이송하기 위해 상하로 일직선상에 한 쌍의 리턴롤이 설치된 제3유닛:을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 코터를 제공한다.

Description

필름 코터{Film coater}

본 발명은 필름 코터에 관한 것으로, 특히 건조시 휘발되는 코팅물질 혹은 빛을 받으면 변형되는 코팅물질을 포함하는 필름을 적어도 2차에 걸쳐 코팅할 때 하나의 장치 안에서 적어도 2가지 이상의 코팅공정을 수행할 수 있도록 함으로써 장치의 길이를 단축하여 설치공간 효율을 높이고, 건조시 변형을 최소화할 수 있도록 개선된 필름 코터에 관한 것이다.

일반적으로, 필름 코팅, 특히 2차 이상의 코팅시에는 코팅설비의 길이가 길어질 수 밖에 없다.

예컨대, 가식성 필름과 같이 필름베이스 위에 1차 코팅, 2차 코팅 후 보호필름을 붙이는 방식으로 제조되는 필름의 경우에는 인라인(In-line) 상으로 코팅할 때 코팅시간도 많이 걸리고 설비 길이도 길어지게 되어 대단위 설비가 되므로 설비비도 고가일 뿐만 아니라, 설치공간도 충분히 확보해야 하는 한계를 갖는다.

이러한 필름은 통상 필름베이스 위에 1차 코팅물질을 1차 코팅하고, 이어 건조시킨 다음 보호지로 코팅면을 보호한 상태에서 와인딩한다.

그런 다음, 2차 코팅을 위해 언와인딩하면서 보호지를 분리하여 폐기하고, 반건조된 1차 코팅면 위에 2차 코팅물질을 코팅한 후 건조하면서 보호지를 덮어 와인딩함으로써 제품화하게 된다.

이렇게 2번에 걸쳐 코팅해야 하는 이유는 예컨대, 가식성 필름과 같은 제약과 관련된 약품 부착용 특수 필름에서는 코팅물질 중에 건조과정에서 열을 받아 휘발되어 버리거나 혹은 빛 건조시 빛을 받아 반응이 생기면서 원래 성분이 변형되는 물질들이 있기 때문에 최종 제품화시 원하는 특성을 얻을 수 없는 경우가 생기기 때문이다. 이것은 2개의 코팅물질을 처음부터 혼합해서 한 번에 코팅할 수 없는 이유이기도 하다.

따라서, 휘발 또는 약품 특성이 변형되지 않는 기본성분을 먼저 코팅하여 건조(더 정확하게는 반건조)시키고, 그 위해 특수 약품을 재차 코팅하는 방식으로 2차에 걸쳐 코팅할 수 밖에 없다. 이를 위해서는 코팅, 건조할 수 있는 설비를 2대 마련하여 병렬설치한 후 순차 처리하거나 혹은 인라인상으로 배열한 상태에서 연속처리해야 하는데, 이러한 이유로 처리에 따른 손실이 매우 크다.

뿐만 아니라, 매번 1차 코팅 후 표면 보호를 위해 보호지를 한 번 덮었다가 2차 코팅시 이를 다시 벗겨낸 후 폐기해야 하므로 보호지 소모가 크고 비용이 낭비될 뿐만 아니라, 불필요한 공정이 여러 번 수행되어야 하기 때문에 공정손실도 크다.

아울러, 관련 선행기술로는 등록특허 제1013206호, 등록특허 제1398973호 등이 개시되어 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 제약 관련 약품 코팅면을 손상시키지 않으면서 공정손실을 줄이고, 설비의 크기를 축소하여 한 대의 장치만으로도 2차에 걸친 코팅공정은 원활하게 수행할 수 있는 필름 코터를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 1차 베이스코팅된 코팅면을 반건조한 상태에서 열에 의한 휘발 또는 빛에 의한 변형성을 포함하는 약품을 2차 패턴 코팅하여 가식성 필름을 제조하는 필름 코터에 있어서;
상기 필름 코터는, 필름베이스를 풀어주는 풀기롤과 필름베이스의 상면에 1차 베이스코팅하는 1차 코팅기, 2차 코팅된 필름베이스를 인출하는 인출롤, 2차 코팅된 코팅면에 보호지를 입히도록 보호지를 풀어주는 보호지풀기롤, 보호지가 입혀진 필름베이스를 감는 감기롤이 구비된 장비설치존; 1차 코팅기를 통해 코팅된 필름베이스를 이송하면서 1차 코팅면에 열을 직접 가해 건조하는 제1가열건조기, 인출롤로 이송되는 필름베이스의 2차 코팅면에 열풍을 가해 건조하는 제1판형블로어 건조기가 구비된 제1건조존으로 이루어진 제1유닛:
상기 제1유닛에 접하게 설치되고 하방에는 제1판형블로어 건조기로 열풍을 공급하는 히터가 설치되며, 천정에는 1차 건조된 1차 코팅면에 열풍을 공급하는 제1열풍건조기가 설치되고, 바닥쪽에는 리턴되는 필름베이스의 2차 코팅면을 건조하는 제2판형블로어 건조기가 설치된 제2유닛:
상기 제2유닛에 접하게 설치되고, 천정에는 2차 건조된 1차 코팅면에 열풍을 공급하는 제2열풍건조기가 설치되며, 하방에는 2차 코팅기가 설치되고, 일측에는 필름베이스를 역방향으로 이송하기 위해 상하로 일직선상에 한 쌍의 리턴롤이 설치된 제3유닛:을 포함하고,
상기 리턴롤로부터 2차 코팅기로 진입되는 필름베이스는 리턴롤을 기준으로 반시계방향으로 볼 때 둔각을 이루면서 진입되도록 경사지게 설계되며;
상기 1차 코팅기와 2차 코팅기는 동기속도로 제어되고;
상기 제1건조존으로 리턴되는 필름베이스의 경사도는 15-25°를 유지되게 하여 코팅면의 처짐을 방지토록 구성된 것을 특징으로 하는 필름 코터를 제공한다.

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본 발명에 따르면, 하나의 설비에서 연속적으로 2차에 걸친 코팅이 가능하기 때문에 설비비를 줄이고, 설치공간을 절약하며, 공정손실을 최소화하면서 보호지를 낭비할 필요가 없어 효율성이 극대화되는 장점을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 필름 코터의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 필름 코터의 예시적인 측면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 필름 코터는 제약 관련 특수 약품을 부착하는데 사용되는 필름 코터로서, 이러한 필름 코터는 제1유닛(100), 제2유닛(200), 제3유닛(300)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 제1유닛(100)에는 필름베이스(FB)를 감고 있다가 풀어주는 풀기롤(110)과, 1차 및 2차 코팅완료된 제품 필름을 감는 감기롤(120)을 포함한다.

아울러, 상기 풀기롤(110)을 통해 풀린 필름베이스(FB)의 상면에 1차 코팅액을 코팅하기 위한 1차 코팅기(130)가 설치되고, 1차 코팅기(130)로 코팅할 때 필름베이스(FB)가 일정한 장력으로 유지되도록 텐션조절기(140)가 더 설치된다.

뿐만 아니라, 코팅완료된 제품이 감기롤(120)에 감길 때 코팅면을 보호하기 위해 보호지풀기롤(150)과 보호지텐션롤(152)이 감기롤(120)의 전단에 더 설치되고, 보호지풀기롤(150)을 통해 풀린 보호지는 상하 한 쌍이 맞물린 인출롤(160) 사이로 진입되어 코팅면을 덮음으로써 코팅면을 보호하게 된다.

또한, 상기 제1유닛(100)에는 제1건조존(170)을 포함한다.

상기 제1건조존(170)은 1차 코팅기(130)를 통해 코팅된 코팅면을 반건조시키기 위한 제1가열건조기(172)가 설치되는데, 상기 제1가열건조기(172)는 열 건조기로서 열풍이 아닌 가열방식의 열 건조기이며, 천정면에서 하방인 필름베이스(FB) 상면으로 열을 가하도록 설치된다.

이때, 열 건조기를 사용해야 하는 이유는 통상적인 건조방식인 열풍을 사용할 경우 코팅액이 밀리면서 위치가 변하기 때문에 이를 방지하기 위한 것이다.

이것은 가식성 필름과 같이 특정 패턴을 갖는 필름을 만들 때 정해진 패턴에 코팅액이 위치하지 않고 밀리게 되면 2차 코팅물질이 정확하게 위치되지 않아 원하는 특성을 얻을 수 없기 때문이다.

한편, 제1건조존(170)의 하방에는 회귀되는 필름베이스(FB)를 하방에서 상방으로 건조하기 위해 제1판형블로우 건조기(174)가 설치되며, 상기 제1판형블로우 건조(174)는 제2유닛(200)의 하방에 설치된 히터(HT)로부터 열을 공급받아 열풍을 불어주는 방식이다.

이것은 제1건조존(170)이 상하로 분리되지 않더라도 상기 제1판형블로우 건조기(174)가 필름베이스(FB)의 하방에서 필름의 하부면, 즉 2차 코팅면을 향해 불어주고, 상측의 제1가열건조기(172)는 필름베이스(FB)의 상방에서 필름의 상부면, 즉 1차 코팅면을 향해 열을 가하는 구조이므로 하방의 열풍이 상방의 필름 상부면에 거의 영향을 미치지 않기 때문이다.

특히, 상기 제1판형블로우 건조기(174)를 사용하는 이유는 필름면 전체를 단시간에 고르고 균일하게 건조하기 위함이다.

즉, 송풍기 방식의 열풍건조기는 넓은 면적에 걸쳐 건조할 수 있는 장점이 있지만, 건조시간이 길고 균일성이 떨어지지만, 판형블로우 건조기는 건조면적은 좁지만 건조시간을 줄이고 균일성을 유지할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 제2유닛(200)은 내부에 제2건조존(210)이 형성되고, 상기 제2건조존(210)의 천정에는 이송되는 필름베이스(FB)의 상부면인 1차 코팅면에 열풍을 공급하여 건조시키는 제1열풍건조기(220)가 설치되며, 바닥측에는 필름베이스(FB)의 하부면인 2차 코팅면에 열풍을 공급하여 건조시키는 제2판형블로우 건조기(222)가 설치된다.

이와 같이, 제1,2건조존(170,210)은 필름베이스(FB)의 상,하 코팅면을 동시에 건조시킬 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 제3유닛(300)은 내부에 제3건조존(310)이 형성되고, 상기 제3건조존(310)의 천정에는 이송되는 필름베이스(FB)의 상부면인 1차 코팅면에 열풍을 공급하여 건조시키는 제2열풍건조기(320)가 설되되며, 제3건조존(310)의 일측, 바람직하기로는 최우측에는 상하로 일직선을 유지하는 한 쌍의 리턴롤(330)이 설치되고, 이송되는 필름의 하측 공간에는 2차 코팅기(340)가 설치되어 리턴롤(330)을 타고 리턴되는 1차 코팅된 필름베이스(FB)가 역립(逆立)된 상태로 하측을 향한 1차 코팅면에 2차 코팅액을 부분적으로 코팅(패턴화)하여 최종 코팅을 완성하게 된다.

이때, 필름베이스(FB)의 상측에서는 제2열풍건조기(320)에 의해 건조되고, 하측에서는 2차 코팅기(340)에 의해 코팅되는 작업이 동시에 수행된다.

또한, 상기 리턴롤(330)은 필름베이스(FB)의 진행방향을 180°전환시켜 이송되어 왔던 구간만큼 다시 되돌아갈 수 있도록 회귀되게 구성함으로써 장비의 볼륨을 줄일 수 있게 된다.

특히, 상기 리턴롤(330)을 지난 후 2차 코팅기(340)를 향한 필름베이스(FB)는 하향 경사지게 진입되도록 구성해야 하는데, 그렇지 않고 통상적인 방식인 'ㄷ'형 리턴의 경우에는 리턴롤(330) 중 하측의 리턴롤을 통과하면서 90°꺽여야 하기 때문에 이때 1차 코팅면에 코팅된 물질이 국부적으로 균열되면서 손상되는 문제가 발생하게 된다.

때문에, 반드시 리턴롤(330)을 기준으로 반시계방향으로 보았을 때 둔각을 이루면서 필름베이스(FB)가 2차 코팅기(340)를 향해 이송되도록 설계되어야 하며, 바람직한 둔각은 110-120°이다.

덧붙여, 상기 제1건조존(170)을 통과하여 인출롤(160)로 이송되는 필름베이스(FB)도 경사 배치되어야 하는데, 이때는 상향 경사지게 이송되도록 구성되어야 하며, 이에 맞게 제1판형블로우 건조기(174)도 경사배치되어야 함은 앞서 설명한 바와 같다.

이 경우, 상기 제1건조존(170)에서 필름베이스(FB)의 경사도는 15-25°가 바람직하며, 이를 통해 코팅면의 처짐을 방지할 수 있게 된다.

즉, 2차 코팅되는 코팅면은 리턴롤(330)을 통과하면서 하부를 향함은 물론 건조 후 보호지가 커버링되기 전까지는 항상 손상의 위험이 있다.

때문에, 최대한 절곡되지 않게 하면서 또한 느슨해지지 않도록 해야 하는데, 이를 위해 인출롤(160)을 통과하면서도 최대한 90°로 절곡되지 않게 둔각으로 설계해야 하며, 이를 통해 손상을 최소화할 수 있고, 고품질의 필름 제품을 만들 수 있게 된다.

아울러, 제1,2,3건조존(170,210,310)을 통과하는 필름베이스(FB)는 각 존에 설치된 다수의 지지롤(R)들에 의해 지지된 채 이송안내된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 풀기롤(110)로부터 풀린 필름베이스(FB)가 1차 코팅기(130)를 지나면서 상면에 1차 코팅되고, 이어 제1유닛(100)의 제1건조존(170)과 제2유닛(200)의 제2건조존(210) 및 제3유닛(300)의 제3건조존(310)을 통과하면서 반건조된다.

이어, 리턴롤(330)을 통과하면서 진행방향이 반전되어 역방향으로 이송되기 시작하고, 이때 1차 코팅면은 하방향을 향하게 되는데, 리턴롤(330)로부터 2차 코팅기(340)를 향해 이동할 때 특히, 일정각도 즉, 90°이상의 둔각을 이루면서 진입하도록 하여 필름베이스(FB)가 방향전환할 때 1차 코팅면이 손상되지 않도록 하여야 한다.

이후, 2차 코팅기(340)를 통해 반건조 상태로 유지된 1차 코팅면 위에 1차 코팅 패턴에 맞춰 부분적으로 패턴 코팅되고, 코팅이 완료된 후에는 수평이동하면서 제2판형블로어 건조기(222)를 통해 건조된다.

이때, 상기 2차 코팅기(340)는 상술한 1차 코팅기(130)와 동기되어 동기속도로 코팅하도록 해야 한다. 그래야 패턴을 정확하게 일치시킬 수 있게 된다.

계속해서, 제1건조존(170)으로 유입된 필름베이스(FB)는 인출롤(160)을 향해 상향 경사지게 이동하면서 동일 경사로 배치된 제1판형블로어 건조기(174)로부터 공급받은 열풍에 의해 최종 건조된다.

이어, 인출롤(160)을 통과하면서 보호지풀기롤(150)로부터 풀려 나온 보호지가 2차 코팅면을 커버링하여 보호한 상태에서 일정한 장력을 유지한 채 감기롤(120)에 감겨 제품화되게 된다.

이와 같이, 본 발명은 하나의 장비 내에서 1차, 2차 코팅이 동시에 가능하게 함으로써 공정손실을 막고, 장비의 볼륨을 줄여 최소비용으로 최대 효과를 얻을 수 있게 된다.

100: 제1유닛 200: 제2유닛
300: 제3유닛

Claims (3)

1차 베이스코팅된 코팅면을 반건조한 상태에서 열에 의한 휘발 또는 빛에 의한 변형성을 포함하는 약품을 2차 패턴 코팅하여 가식성 필름을 제조하는 필름 코터에 있어서;
상기 필름 코터는, 필름베이스를 풀어주는 풀기롤과 필름베이스의 상면에 1차 베이스코팅하는 1차 코팅기, 2차 코팅된 필름베이스를 인출하는 인출롤, 2차 코팅된 코팅면에 보호지를 입히도록 보호지를 풀어주는 보호지풀기롤, 보호지가 입혀진 필름베이스를 감는 감기롤이 구비된 장비설치존; 1차 코팅기를 통해 코팅된 필름베이스를 이송하면서 1차 코팅면에 열을 직접 가해 건조하는 제1가열건조기, 인출롤로 이송되는 필름베이스의 2차 코팅면에 열풍을 가해 건조하는 제1판형블로어 건조기가 구비된 제1건조존으로 이루어진 제1유닛:
상기 제1유닛에 접하게 설치되고 하방에는 제1판형블로어 건조기로 열풍을 공급하는 히터가 설치되며, 천정에는 1차 건조된 1차 코팅면에 열풍을 공급하는 제1열풍건조기가 설치되고, 바닥쪽에는 리턴되는 필름베이스의 2차 코팅면을 건조하는 제2판형블로어 건조기가 설치된 제2유닛:
상기 제2유닛에 접하게 설치되고, 천정에는 2차 건조된 1차 코팅면에 열풍을 공급하는 제2열풍건조기가 설치되며, 하방에는 2차 코팅기가 설치되고, 일측에는 필름베이스를 역방향으로 이송하기 위해 상하로 일직선상에 한 쌍의 리턴롤이 설치된 제3유닛:을 포함하고,
상기 리턴롤로부터 2차 코팅기로 진입되는 필름베이스는 리턴롤을 기준으로 반시계방향으로 볼 때 둔각을 이루면서 진입되도록 경사지게 설계되며;
상기 1차 코팅기와 2차 코팅기는 동기속도로 제어되고;
상기 제1건조존으로 리턴되는 필름베이스의 경사도는 15-25°를 유지되게 하여 코팅면의 처짐을 방지토록 구성된 것을 특징으로 하는 필름 코터.

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