KR102378479B1 - 코팅필름 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코팅필름 제조장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 엣지 스프레딩 롤에 오링이 포함된 주름 제어부가 형성되고, 코팅필름이 주름 제어부를 통과함으로써 오링과 선접촉 되어 찢어짐이 방지되고, 주름이 효과적으로 제어되는 코팅필름 제조장치에 관한 것이다.
또한, 제공된 오링은 교체 가능한 구성으로써, 롤에 코팅액이 이염되는 것을 방지하여 장치의 유지관리가 용이하고 코팅필름의 수율을 높이는 것이 가능한 코팅필름 제조장치에 관한 것이다.

Description

코팅필름 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACURING THE COATING FILMS}
본 발명은 코팅필름 제조장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 엣지 스프레딩 롤에 오링이 포함된 주름 제어부가 형성되고, 코팅필름이 주름 제어부를 통과함으로써 오링과 선접촉 되어 찢어짐이 방지되고, 주름이 효과적으로 제어되는 코팅필름 제조장치에 관한 것이다.
또한, 제공된 오링은 교체 가능한 구성으로써, 롤에 코팅액이 이염되는 것을 방지하여 장치의 유지관리가 용이하고 코팅필름의 수율을 높이는 것이 가능한 코팅필름 제조장치에 관한 것이다.
코팅필름 제조공정에서 코팅된 필름이 코팅부에서 합지부까지 오는 이송거리가 길고, 진행방향으로 장력이 작용하기 때문에 세로 주름이 발생할 수 있다.
코팅필름에 발생한 주름은 필름 표면에 도포된 코팅액의 농도 및 두께를 불균일하게 하여 이송필름과의 부착성을 떨어뜨리며, 제품의 불량을 일으켜 장치의 신뢰성을 떨어뜨린다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 종래의 기술은 엣지 스프레딩 롤을 사용하여 코팅필름을 폭방향으로 늘려 주름을 제어한다.
하지만, 이러한 종래의 엣지 스프레딩 롤의 경우, 롤의 물림압과 접촉 마찰력에 의한 폭방향 장력이 코팅필름의 탄성보다 크게 작용하여 필름의 강제 연신 및 찢어지는 문제점이 발생되었다.
또한, 종래의 엣지 스프레딩 롤의 경우, 코팅필름에 도포된 코팅액과의 접촉 면적이 넓어 롤의 유지 관리가 어렵다는 문제점이 발생되었다.
나아가, 엣지 스프레딩 롤과 접촉하는 필름 엣지 부분의 코팅액 유실률이 높아 필름의 수율이 저하된다는 문제점 또한 야기되었다.
한국공개특허 제10-2013-0097222호
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 한 쌍의 제 1 엣지 스프레딩 롤 및 또 다른 한 쌍의 제 2 엣지 스프레딩 롤의 외측둘레에 오링을 제공함으로써, 엣지 스프레딩 롤과 코팅필름의 선접촉을 유도하여 코팅필름의 강제 연신 및 찢어짐을 방지하고자 하는 것이다.
또한 교체 가능한 오링을 사용함으로써, 롤의 유지관리를 용이하게 하고, 수율 향상 및 효과적인 주름 제어 기능을 갖춘 코팅필름 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름 제조장치는 코팅액이 도포된 코팅필름을 제공하는 코팅부; 한 쌍의 롤로 구성된 제 1 엣지 스프레딩 롤 및 한 쌍의 롤로 구성된 제 2 엣지 스프레딩 롤이 포함되고, 상기 코팅필름을 폭방향으로 펴주는 주름 제어부; 상기 코팅필름과 이송필름을 부착하는 가이드 롤이 포함된 합지부; 상기 이송필름에 부착된 상기 코팅필름을 건조하는 로가 구성된 건조부;를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤 중 어느 하나 이상의 롤 외측둘레에 오링이 제공되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤은, 상기 코팅필름의 진행방향인 y축을 기준으로 대칭되게 위치되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤은, 상기 한 쌍의 롤 중 어느 하나의 롤 외측둘레에 하나 이상의 홈이 포함되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤은, 하나 이상의 상기 오링이 포함되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 오링은, 교체 가능한 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤은, 상기 코팅필름의 양단에 일정 압력을 인가할 수 있는 압력 제어와 각도 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 엣지 스프레딩 롤 외측둘레에 교체 가능한 오링으로 구성된 주름 제어부를 형성함으로써, 코팅필름과 엣지 스프레딩 롤의 선접촉을 유도하여 코팅필름의 폭을 유지 하면서 찢어짐 없이 주름을 효율적으로 방지하는 효과가 발생하게 된다.
또한, 오링 재질의 경도에 따라 압력과 물림성 제어가 용이하여, 젖은 필름에 우수한 주름제어 효과가 발생하게 된다.
특히, 오링의 선접촉으로 인해 필름의 접촉면적이 감소됨으로써 코팅액의 유실이 최소화되고, 코팅필름의 수율이 향상되어 코팅필름 제조장치의 경제성이 높아지는 효과가 발생하게 된다.
그리고, 본 발명에 따르면, 제공된 오링이 쉽게 교체 됨으로써 코팅액의 이염 문제에 관한 롤의 유지관리가 개선되는 효과가 발생하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름 제조장치(100)의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주름 제어부(20) 및 합지부(30)를 도시한 도면이다.
도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 엣지 스프레딩 롤(21) 및 제 2 엣지 스프레딩 롤(22)의 대략적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 3(b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제 1 엣지 스프레딩 롤(21') 및 제 2 엣지 스프레딩 롤(22')의 대략적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 3(C)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제 1 엣지 스프레딩 롤(21”) 및 제 2 엣지 스프레딩 롤(22”)의 대략적인 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 용이하게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
<코팅필름 제조장치>
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅필름 제조장치(100)의 개념도이고, 도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 주름 제어부(20) 및 합지부(30)를 나타낸 도면이며, 도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 엣지 스프레딩 롤(21) 및 제 2 엣지 스프레딩 롤(22)의 대략적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 3(b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제 1 엣지 스프레딩 롤(21') 및 제 2 엣지 스프레딩 롤(22')의 대략적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 3(C)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제 1 엣지 스프레딩 롤(21”) 및 제 2 엣지 스프레딩 롤(22”)의 대략적인 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 코팅필름 제조장치는 코팅부(10), 주름 제어부(20), 합지부(30) 및 건조부(40)가 포함될 수 있다.
코팅부(10)는 권취된 코팅원단을 풀어 코팅액을 도포하여 코팅필름(11)을 제공하는 역할을 할 수 있고, 이를 위해 표면이 코팅되는 코팅필름(11)과 코팅액을 포함할 수 있다.
본 발명인 코팅필름 제조장치(100)에 사용되는 코팅필름(11)은 넓은 표면적으로 코팅액과의 접촉면이 넓다는 장점을 가진 다공성 재료가 사용될 수 있다. 다공성 필름은 2차전지 분리막 및 연료전지 강화막에 사용되는 다공성 강화 기재에 응용될 수 있으며, polyethylene(PE), polypropylene(PP), polytetrafluoroethylene(PTFE), polyethylene terephthalate (PET)가 사용될 수 있으나 그 재료의 종류를 제한하지 않는다.
코팅필름(11)이 코팅되는 방법에는 코팅액에 함침되거나, 양면에 코팅액을 담구어 코팅되는 방식으로 제공될 수 있다. 하지만 코팅되는 방식을 제한하지 않는다.
이때, 코팅부(10)를 거친 코팅필름(11)은 건조되지 않은 코탱액이 젖은 상태로 주름 제어부(20)까지 수직 상승하는 경로를 따라 이동하고, 코팅필름(11)은 건조되기 전에 이송필름(31)에 부착되어야 하기 때문에 주름 제어부(20)에 젖은 코팅필름(11)이 사용될 수 있다.
주름 제어부(20)는 코팅필름(11)의 이동과정에서 생길 수 있는 주름을 방지하는 역할을 하며 제 1 엣지 스프레딩 롤(21), 제 2 엣지 스프레딩 롤(22) 및 오링(23)을 포함할 수 있다.
젖은 코팅필름(11)은 코팅부(10)에서 주름 제어부(20)까지 오는 이송거리가 길고 수직방향으로 이동하기 때문에 진행방향 즉 수직방향으로만 장력이 작용할 수 있다. 이로 인해 코팅필름(11)에 세로 주름이 발생될 수 있다.
이때, 진행방향에 대칭으로 위치된 제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤(21,22)이 포함된 주름 제어부(20)를 코팅부(10)와 합지부(30) 사이에 포함함으로써, 코팅필름(11) 표면에 주름이 제어되는 효과가 발생될 수 있다.
제 1 및 제 2 엣지 스프레이딩 롤(21,22)은 각각 한 쌍으로 구성되어 있으며 코팅필름(11)을 사이에 두고 코팅필름(11)의 전단(표면)과 후단(이면)에 상하로 서로 맞물려 있는 구조로 위치함으로써 코팅필름(11)과 맞닿아 물림압을 제공할 수 있다.
도 2를 참고하면, 상기 코팅필름(11)을 사이에 두고 표면과 이면에 서로 맞물리도록 배치된 제 1 및 제 2 엣지 스프레이딩 롤(21,22)은 코팅필름(11)의 폭 방향 양측에 대칭으로 배치되되 양측 하방을 향해 소정각도 기울어진 사선의 각도로 위치(도 3의 (a) 참조)되어 있음으로써 상기 코팅필름의 폭방향으로 작용하는 장력이 발생하며, 롤의 물림압과 합쳐져 코팅필름(11)을 폭방향 외측으로 당겨 주름이 제어되는 효과가 발생될 수 있다.
나아가, 제 1 및 제 2 엣지 스프레이딩 롤(21,22)을 각각 구성하는 한 쌍의 롤 외측둘레에 교체 가능한 오링(23)을 각각 끼움 결합함으로써, 제 1 및 제 2 엣지 스프레이딩 롤(21,22)의 오링(23)과 코팅필름(11)이 선접촉되도록 할 수 있다. 이에 따라 제 1 및 제 2 엣지 스프레이딩 롤(21,22)과 젖은 코팅필름(11) 사이의 접촉면적을 줄일 수 있다. 따라서, 선접촉이 유도되어 코팅필름(11)의 탄성보다 과도한 폭방향 장력으로 코팅필름이 강제 연신 되거나 파단 되는 문제를 방지하는 효과가 발생될 수 있다.
오링(23)은 교체 타입으로 실리콘 및 우레탄 고무를 사용할 수 있지만 그 재질의 종류를 제한하지 않는다. 또한, 재질의 경도에 따라 코팅필름(11)과 오링 사이의 압력과 물림성을 조절할 수 있는 효과가 발생될 수 있다.
제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤(21,22)은 베어링 타입의 몸체로 구성되며 오링(23)을 삽입하기 위해 외측둘레에 홈이 포함될 수 있다. 몸체에 삽입되는 오링 및 홈의 개수는 하나 이상으로 그 수를 제한 하지 않는다. 또한, 기본적인 각도 조절 및 압력 조절이 가능하기 위해 롤러 양단에 회전축이 형성되어 있을 수 있다.
주름 제어부(20)에 있어서, 일 실시예인 도 3(a)를 참고하면, 코팅필름(11) 전단에 맞닿는 제 1 전단 엣지 스프레딩 롤(21a) 및 후단에 맞닿는 제 1 후단 엣지 스프레딩 롤(21b)로 구성된 제 1 엣지 스프레딩 롤(21) 및 코팅필름(11) 전단에 맞닿는 제 2 전단 엣지 스프레딩 롤(22a) 및 후단에 맞닿는 제 2 후단 엣지 스프레딩 롤(22b)로 구성된 제 2 엣지 스프레이딩 롤(22)이 포함될 수 있다.
포함된 모든 엣지 스프레딩 롤(21a, 21b, 22a, 22b)의 몸체 외측둘레에 끼워진 오링(23)이 제공됨으로써, 코팅필름(11)과 오링(23)이 선접촉 되어 주름이 제어되는 효과가 발생될 수 있다.
주름 제어부(20)에 있어서, 또 다른 실시예인 도 3(b)를 참고하면, 코팅필름(11) 전단에 맞닿는 제 1 전단 엣지 스프레딩 롤(21'a) 및 후단에 맞닿는 제 1 후단 엣지 스프레딩 롤(21'b)로 구성된 제 1 엣지 스프레딩 롤(21') 및 코팅필름(11) 전단에 맞닿는 제 2 전단 엣지 스프레딩 롤(22'a) 및 후단에 맞닿는 제 2 후단 엣지 스프레딩 롤(22'b)로 구성된 제 2 엣지 스프레이딩 롤(22')이 포함될 수 있다.
제 1 및 제 2 후단 엣지 스프레딩 롤(21'b, 22'b)의 몸체 외측둘레에 오링(23)이 제공되고 오링(23)이 끼워지지 않은 나머지 제 1 및 제 2 전단 엣지 스프레딩 롤(21'a, 22'a) 몸체는 평탄면으로 구성됨으로써, 코팅필름(11)과 오링(23)이 선접촉 되어 주름이 제어되는 효과가 발생될 수 있다.
전단 및 후단 엣지 스프레딩 롤 중 오링(23)이 제공되는 엣지 스프레딩 롤은 제 1 및 제 2 전단 엣지 스프레딩 롤(21'a, 22'a)이 될 수 있다. 이로 인해 평탄면을 가지는 제 1 및 제 2 후단 엣지 스프레딩 롤(21'b, 22'b)이 존재 할 수 있다.
주름 제어부(20)에 있어서, 또 다른 실시예인 도 3(c)를 참고하면, 코팅필름(11) 전단에 맞닿는 제 1 전단 엣지 스프레딩 롤(21”a) 및 후단에 맞닿는 제 1 후단 엣지 스프레딩 롤(21”b)로 구성된 제 1 엣지 스프레딩 롤(21”) 및 코팅필름(11) 전단에 맞닿는 제 2 전단 엣지 스프레딩 롤(22”a) 및 후단에 맞닿는 제 2 후단 엣지 스프레딩 롤(22”b)로 구성된 제 2 엣지 스프레이딩 롤(22”)이 포함될 수 있다.
제 1 및 제 2 후단 엣지 스프레딩 롤(21”b, 22b”)의 몸체 외측둘레에 오링(23)이 제공되고 오링(23)이 끼워지지 않은 나머지 제 1 및 제 2 전단 엣지 스프레딩 롤(21”a, 22”a) 몸체는 오링과 접촉되는 홈이 형성됨으로써, 코팅필름(11)과 오링(23)이 선접촉 되어 주름이 제어되는 효과가 발생될 수 있다.
전단 및 후단 엣지 스프레딩 롤 중 오링(23)이 제공되는 엣지 스프레딩 롤은 제 1 및 제 2 전단 엣지 스프레딩 롤(21”a, 22”a)이 될 수 있다. 이로 인해 오링과 접촉되는 홈이 형성된 제 1 및 제 2 후단 엣지 스프레딩 롤(21”b, 22”b)이 존재 할 수 있다.
합지부(30)는 코팅필름(11)과 이송필름(31)이 부착되는 역할을 할 수 있고, 코팅필름(11)이 부착되는 이송필름(31) 및 가이드 롤(32)이 포함될 수 있다.
구체적으로, 이송필름이 가이드 롤(32)에 먼저 권취되고, 그 위에 코팅필름(11)이 올려져 두 개의 필름이 서로 합지될 수 있다. 이송필름(31) 위에 주름이 제어된 코팅필름(11)이 안정적으로 부착되어 건조 및 권취가 용이하게 진행될 수 있다.
이송필름(31)의 소재는 polyethylene terephthalate (PET), polyimide(PI) 등이 사용되지만 그 소재의 종류를 제한하지 않는다.
합지부(30)에 가이드 롤(32)과 맞닿는 라미롤이 더 포함될 수 있다. 라미롤이 가이드 롤(32)과 맞닿아 합지되는 코팅필름(11)과 이송필름(31)에 압력을 인가하여 합지 공정의 효율을 높이는 효과가 발생될 수 있다.
건조부(40)는 이송필름 위에 합지된 코팅필름(11)이 건조되는 역할을 할 수 있고, 젖은 필름을 건조시키는 로를 포함할 수 있다.
건조로의 속도와 온도를 제어하여 코팅필름(11)을 건조시켜 균일한 물성의 제품을 안정적으로 얻을 수 있는 효과가 발생될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 코팅부
11: 코팅필름
20: 주름 제어부
21, 21', 21”: 제 1 엣지 스프레딩 롤
21a, 21'a, 21”a: 제 1 전단 엣지 스프레딩 롤
21b, 21'b, 21”b: 제 1 후단 엣지 스프레딩 롤
22, 22', 22”: 제 2 엣지 스프레딩 롤
22a, 22'a, 22”a: 제 2 전단 엣지 스프레딩 롤
22b, 22'b, 22”b: 제 2 후단 엣지 스프레딩 롤
23: 오링
30: 합지부
31: 이송필름
32: 가이드 롤
40: 건조부

Claims (6)

  1. 코팅액이 도포된 코팅필름을 제공하는 코팅부;
    한 쌍의 롤로 구성된 제 1 엣지 스프레딩 롤(Edge Spreading roll) 및 한 쌍의 롤로 구성된 제 2 엣지 스프레딩 롤이 상기 코팅필름을 사이에 두고 상하로 배치되어 물림압을 제공함과 아울러, 상기 코팅필름의 폭 방향 양측에 대칭으로 배치되되 양측 하방을 향해 소정각도 기울어진 사선의 각도로 위치되어 상기 코팅필름의 폭방향으로 장력을 발생시키는 것을 포함하여, 상기 코팅필름을 폭방향으로 펴주는 주름 제어부;
    상기 코팅필름과 이송필름을 부착하는 가이드 롤이 포함된 합지부; 및
    상기 이송필름에 부착된 상기 코팅필름을 건조하는 로가 구성된 건조부;를 포함하되,
    상기 제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤을 각각 구성하는 한 쌍의 롤 외측둘레에 오링(O-ring)이 각각 끼움 결합되어, 상기 제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤의 오링과 상기 코팅필름이 선접촉되면서 접촉면적을 줄일 수 있고,
    상기 제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤의 외측둘레에는 상기 오링을 삽입할 수 있도록 홈이 구비된 것을 포함하는, 코팅필름 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤은,
    상기 코팅필름의 진행방향인 y축을 기준으로 대칭되게 위치되는 것을 특징으로 하는, 코팅필름 제조장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤은
    하나 이상의 상기 오링이 포함되는 것을 특징으로 하는, 코팅필름 제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오링은,
    교체 가능한 것을 특징으로 하는, 코팅필름 제조장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 엣지 스프레딩 롤은,
    상기 코팅필름의 양단에 일정 압력을 인가할 수 있는 압력 제어와 각도 조절이 가능한 것을 특징으로 하는, 코팅필름 제조장치.
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