KR102275292B1

KR102275292B1 - 금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법 및 이에 의해 제조된 필름 권취용 롤

Info

Publication number: KR102275292B1
Application number: KR1020190177799A
Authority: KR
Inventors: 황수일
Original assignee: 주식회사 용진
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2021-07-09
Also published as: KR20210085108A

Abstract

본 발명은 금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법 및 이에 의해 제조된 필름 권취용 롤에 관한 것으로서, 금속 박막 필름의 권취공정 중에 채터링 현상이 발생하지 않도록 하고 롤의 표면강도를 향상시키는 데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, a) 금속 파이프(11)의 양단에 축 부재(12)를 각각 조립하는 단계(S10)와, b) 상기 금속 파이프(11)의 표면에 고무층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법에 있어서, 상기 고무층을 형성하는 단계는, c) 상기 금속 파이프(11)의 표면에 제1 고무층(13)을 형성하는 단계(S20)와, d) 상기 제1 고무층(13)의 표면에 제2 고무층(14)을 형성하는 단계(S30)로 이루어지고, e) 상기 S30 단계 이후에, 고무층이 형성된 롤(10)을 냉각시키는 단계(S40)와, f) 상기 S40 단계 이후에, 냉각된 롤을 금속 튜브(15) 내부에 냉박음하는 단계(S50)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법 및 이에 의해 제조된 필름 권취용 롤{MANUFACTURING METHOD OF ROLL FOR WINDING METALLIC THIN FILM AND WINDING ROLL USING THE SAME}

본 발명은 금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법 및 이에 의해 제조된 필름 권취용 롤에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고무층이 형성된 롤을 냉각시킨 다음 금속 튜브에 냉박음을 하여 롤을 제조함으로써, 금속박막 필름을 코어에 권취할 때 필름에 자국이 발생하지 않도록 하고, 고무층과 금속 튜브를 견고하게 결합시킬 수 있는 금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법 및 이에 의해 제조된 필름 권취용 롤에 관한 것이다.

일반적으로 이차전지를 포장하는 포장재로는, 필름에 금속박막을 입힌 필름(이하 간단히 '금속박막 필름'이라 한다)이 사용되고 있다.

상기한 금속박막 필름은, 필름 제조공정에서 제조가 완료되고 나면 이차전지 포장공정으로 운반하기 위해 필름을 코어에 감는 과정을 거치게 된다.

도 1은 이러한 금속박막 필름의 권취과정을 나타낸 것으로, 필름 제조공정에서 제조가 완료된 필름(F)은, 필름 권취용 롤(10)을 거쳐 코어(20)에 감기게 된다.

상기 필름 권취용 롤(10)은, 코어(20)의 전방에 배치되어 회전하면서, 필름(F)에 일정한 텐션(Tension)을 주어 필름(F)이 코어(20)에 원활하게 감기도록 하는 역할을 한다.

상기 필름 권취용 롤(10)은, 파이프 형태의 금속 롤 또는 금속파이프의 외주면에 고무층을 형성한 고무 롤이 사용되고 있다.

그런데 상기한 금속 롤의 경우에는, 필름(F)의 이송시 진동에 의해 이른바 채터링(Chattering)이 현상이 발생되어 필름(F)에 자국이 발생하게 된다는 단점이 있다.

또한 금속으로만 형성된 금속 롤은, 탄성력이 없어 얇은 금속박막의 이송에는 다소 부적합하다는 단점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 금속 롤의 외주면에 고무층을 형성하여 이를 필름 권취용으로 사용하기도 한다.

상기한 고무 롤은, 금속 롤에 비해 필름(F)과의 밀착력이 향상되고 일정한 탄성을 갖게 되므로, 상기한 채터링 현상이 감소된다는 장점이 있다.

그런데 상기 고무층이 형성된 롤은, 금속박막을 이송시키는 과정에서 금속박막에 의해 롤의 표면이 손상되기 쉽다는 문제가 있다.

이렇게 고무 롤의 표면이 손상되면 필름(F)에 표면결함을 발생시키게 되므로, 새로운 고무 롤로 교체를 하여야 한다. 이에 따라 롤의 제조 또는 구매비용이 증가하게 된다는 문제점이 있다.

국내 등록특허 제10-0480365호 국내 등록특허 제10-1406147호 국내 등록특허 제10-1533736호

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 금속 박막 필름의 권취공정 중에 채터링 현상이 발생하지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 금속박막 필름의 권취공정 중에 채터링 현상이 발생하지 않도록 하여, 필름에 자국이 발생하는 것을 방지하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 얇은 필름의 권취 시에 양호한 텐션잉 유지되도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 롤에 탄력성을 부여하는 동시에 표면강도를 향상시켜 롤의 수명을 연장시키는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 접착제를 사용하지 않고도 고무층과 금속 튜브를 견고하게 결합시킬 수 있도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 금속 파이프의 양단에 축 부재를 각각 조립하는 단계(S10)와, 상기 금속 파이프의 표면에 고무층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법에 있어서, 상기 고무층을 형성하는 단계는, 상기 금속 파이프의 표면에 제1 고무층을 형성하는 단계(S20)와, 상기 제1 고무층의 표면에 제2 고무층을 형성하는 단계(S30)로 이루어지고, 상기 S30 단계 이후에, 고무층이 형성된 롤을 냉각시키는 단계(S40)와, 상기 S40 단계 이후에, 냉각된 롤을 금속 튜브 내부에 냉박음하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1 고무층 및 제2 고무층은, 스프레이 코팅방식에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1 고무층은 제2 고무층보다 두껍게 형성되고, 상기 제1 고무층은 제2 고무층의 표면경도보다 낮은 표면경도를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 S40 단계에서, 상기 롤은 영하 8 ~ 12℃의 조건에서 냉각된 후 금속 튜브에 냉박음되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 금속 파이프 및 금속 튜브는 알루미늄 재질로 이루어지고, 상기 S50 단계 이후에, 금속 튜브의 외면에 아노다이징 처리를 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 금속박막 필름의 권취공정 중 채터링 현상이 발생하는 것을 방지하여 필름에 자국이 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.

또한 롤에 탄력성을 부여함으로써, 필름의 권취 시에 롤의 표면과 필름간의 밀착성을 향상시키고 일정한 텐션을 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 롤에 탄력성을 부여하면서도 표면강도를 향상시킬 수 있으므로, 롤의 수명을 연장시켜 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 롤을 냉각시킨 후 금속 튜브에 냉박음을 함으로써, 접착제를 사용하지 않고도 고무층과 금속층을 견고하게 결합할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 금속박막 필름을 권취하는 과정을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 필름 권취용 롤의 제조과정을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 필름 권취용 롤의 제조과정을 나타낸 흐름도.

이하, 본 발명에 따른 금속박막 필름 권취용 롤 제조방법의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 금속박막 필름 권취용 롤(이하 간단히 '필름 권취용 롤'이라 한다)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 필름(F)의 제조가 완료된 후 이를 코어(20)에 감을 때 사용된다.

본 발명의 필름 권취용 롤(10)은, 상기 코어(20)의 전방에 배치되어 필름(F)의 권취작업 시 회전하면서, 필름에 일정한 텐션(Tension)을 부여한다.

이로써 코어(20)를 회전시키면서 필름(F)을 권취할 때 필름(F)이 코어(20)에 원활하고 편평하게 감길 수 있도록 안내한다.

본 발명에 따른 필름 권취용 롤(10)의 제조방법은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, a) 금속 파이프(11)의 양단에 축 부재(12)를 각각 조립하는 단계(S10)와, b) 상기 금속 파이프(11)의 표면에 고무층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법에 있어서, 상기 고무층을 형성하는 단계는, c) 상기 금속 파이프(11)의 표면에 제1 고무층(13)을 형성하는 단계(S20)와, d) 상기 제1 고무층(13)의 표면에 제2 고무층(14)을 형성하는 단계(S30)로 이루어진다.

그리고 e) 상기 S30 단계 이후에, 고무층이 형성된 롤을 냉각시키는 단계(S40)와, f) 상기 S40 단계 이후에, 냉각된 롤을 금속 튜브(15) 내부에 냉박음하는 단계(S50)를 더 포함한다.

상기 금속 파이프(11)는, 얇은 스테인리스 스틸 파이프 또는 알루미늄 파이프로 이루어지는 것이 바람직하다.

그러나 이에 한정하는 것은 아니며 다양한 금속재질의 파이프가 사용될 수도 있다.

상기 축 부재(12)의 단차부에는 베어링(도시 생략)이 구비되어, 금속 파이프(11)를 양쪽에서 지지하면서 필름 권취용 롤이 회전할 수 있도록 한다.

그리고 상기 축 부재(12)는 스테인리스 재질로 이루어질 수 있다.

여기서 상기 제1 고무층(13) 및 제2 고무층(14)은, 스프레이 코팅방식에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

즉 롤을 회전시키면서 액상의 고무를 스프레이 건으로 분사하여 고무층을 형성하는 것이 바람직하다.

이때 상기 제1 고무층(13)은, 상기 제2 고무층(14)보다 두껍게 형성하는 것이 좋다.

예를 들어 롤의 직경이 80mm인 경우, 상기 제1 고무층(13)의 두께는 6 ~ 7mm, 상기 제2 고무층(14)의 두께는 3 ~ 4mm인 것이 좋다.

이는 상기 제1 고무층(13)은 금속 파이프(11)의 외주면에 형성되고, 제2 고무층(14)은 제1 고무층(13)의 표면에 형성된다는 것을 고려한 것이다.

또한 상기 제1 고무층(13)은, 제2 고무층(14)의 표면경도보다 낮은 표면경도를 갖는 고무재질로 형성하는 것이 바람직하다.

즉 롤의 외측으로 갈수록 표면경도가 증가되도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 S40 단계에서, 상기 롤은 영하 8 ~ 12℃의 조건에서 냉각된 후 금속 튜브(15)에 냉박음 방식으로 조립된다.

여기서 상기 롤은 공지의 질소냉각장치 등을 사용하여 냉각시킬 수 있다.

롤의 냉각온도가 영하 8℃보다 높으면 수축량이 작아 금속 튜브(15)에 냉박음하기가 어려워지고, 영하 12℃보다 낮으면 수축량이 너무 커져 고무층과 금속 튜브간의 결합성이 저하된다.

따라서 롤의 냉각온도는 영하 8 ~ 12℃의 조건에서 냉각시키는 것이 바람직하다.

상기한 방식에 의해, 접착제를 사용하지 않고도 제2 고무층(14)과 금속 튜브(15)를 견고하게 결합시킬 수 있다.

한편 금속 튜브(15)를 가열하여 열박음에 의해 조립하는 것을 생각해 볼 수 있는데, 본 발명의 경우에는 롤에 고무층이 형성되어 있어 열박음 조립시 가열된 금속 튜브(15)가 고무층을 손상시킬 우려가 있다.

따라서 본 발명의 필름 권취용 롤은 냉박음 방식에 의해 조립하는 것이 바람직하다.

또한 상기 금속 파이프(11) 및 금속 튜브(15)는 두께 1mm 정도의 알루미늄 파이프로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 금속 파이프(11) 및 금속 튜브(15)는 스테인리스 스틸 재질로 이루어질 수도 있다.

그리고 본 발명은 상기 S50 단계 이후에, 금속 튜브(15)의 외면에 아노다이징 (Anodizing) 처리를 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기한 아노다이징 처리방식은 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

금속 재질로만 형성된 금속 롤을 금속박막을 감는데 사용하게 되면, 진동에 의해 채터링 현상이 발생하기 쉽다.

이에 따라 필름에 자국이 형성되어 필름의 품질을 저하시키게 된다.

그리고 금속 롤의 표면에 다시 고무층을 형성한 롤을 금속박막을 감는데 사용하게 되면, 고무 롤의 표면이 금속박막층에 의해 손상되어 롤을 자주 교체해 주어야 하는 문제가 있다.

이에 비하여 본 발명에 따른 필름 권취용 롤은, 고무층의 외면에 금속 튜브(15)가 구비되므로 일정한 탄성 및 유연성을 유지하면서 롤의 표면강도를 증대시킬 수가 있다.

즉 고무 롤의 장점과 금속 롤의 장점을 모두 이용할 수가 있다.

또한 금속 파이프에 형성되는 제1 고무층(13)의 두께 및 경도와, 상기 제1 고무층에 형성되는 제2 고무층(14)의 두께 및 경도를 서로 달리함으로써, 탄성력 및 표면강도 향상 효과를 더욱 촉진시킬 수가 있다.

이에 따라 필름의 권취작업시 채터링 현상을 방지하여 필름에 자국이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 롤의 수명을 연장시켜 비용을 절감할 수가 있다.

또한 제2 고무층(14)과 금속 튜브(15)를 냉박음 방식에 의해 조립함으로써, 별도의 접착제 없이도 제2 고무층(14)과 금속 튜브(15)를 견고하게 밀착시킬 수가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

10: 필름 권취용 롤(Roll) 11: 금속 파이프(Pipe)
12: 축 부재 13: 제1 고무층
14: 제2 고무층 15: 금속 튜브(Tube)
20: 코어(Core) F: 필름(Film)

Claims

a) 금속 파이프(11)의 양단에 축 부재(12)를 각각 조립하는 단계(S10)와,
b) 상기 금속 파이프(11)의 표면에 고무층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 금속박막 필름 권취용 롤(10)의 제조방법에 있어서,
상기 고무층을 형성하는 단계는,
c) 상기 금속 파이프(11)의 표면에 제1 고무층(13)을 형성하는 단계(S20)와,
d) 상기 제1 고무층(13)의 표면에 제2 고무층(14)을 형성하는 단계(S30)로 이루어지고,
e) 상기 S30 단계 이후에, 고무층이 형성된 롤을 냉각시키는 단계(S40)와,
f) 상기 S40 단계 이후에, 냉각된 롤을 금속 튜브(15) 내부에 냉박음하는 단계(S50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 고무층(13) 및 제2 고무층(14)은, 스프레이 코팅방식에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 고무층(13)은, 제2 고무층(14)보다 두껍게 형성되고,
상기 제1 고무층(13)은, 제2 고무층(14)의 표면경도보다 낮은 표면경도를 갖도록 제조되는 것을 특징으로 하는 금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 S40 단계에서, 상기 롤은 영하 8 ~ 12℃의 조건에서 냉각된 후 금속 튜브(15)에 냉박음되는 것을 특징으로 하는 금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 금속 파이프(11) 및 금속 튜브(15)는 알루미늄 재질로 이루어지고,
상기 S50 단계 이후에, 금속 튜브(15)의 외면에 아노다이징(Anodizing) 처리를 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속박막 필름 권취용 롤의 제조방법.
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