KR20040083818A - 자유낙하식 표면 도포장치 및 그를 이용한 도포방법 - Google Patents

자유낙하식 표면 도포장치 및 그를 이용한 도포방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 자유낙하식 표면 도포장치 및 그를 이용한 도포방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘 이형 코팅 필름 및 각종 필름 등의 표면에 골곡없이 매끄럽게 도포할 수 있을 뿐만 아니라, 필름의 표면에 얇고 부드럽게 도포할 수 있는 자유낙하식 표면 도포장치 및 그를 이용한 도포방법에 관한 것으로, 전방로울러(78)와, 전방로울러(78)를 타고 이동되도록 후방측에 일정간격지게 형성되며, 전방로울러(78)의 회전방향으로 이동되는 피착제(76)을 평활하게 공급해주도록 형성된 후방로울러(72)와, 전방로울러(78)및 후방로울러(72) 사이의 하부측에 위치되며 피착제(76)의 하부면이 맞닿음되어 도포되면서 회전되도록 형성된 도포로울러(60)와, 도포로울러(60)의 침적되어 회전시 점착제(56)가 묻어나도록 형성된 침적용기(50)와, 도포로울러(60)의 전방에 위치되며, 도포로울러(60)에 의해 피착제(76)의 하부면에 도포된 점착제(56)의 도포량을 조절하기 위해 피착제(76)에 맞닿음되게 형성된 조절봉(70)으로 구성된 특징이 있다.

Description

자유낙하식 표면 도포장치 및 그를 이용한 도포방법{FREE FALLING TYPE SURFACE COATING APPARATUS AND COATING METHOD USING THE SAME}
본 발명의 자유낙하식 표면 도포장치 및 그를 이용한 도포방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘 이형 코팅 필름 및 각종 필름 등의 표면에 골곡없이 매끄럽게 도포할 수 있을 뿐만 아니라, 필름 표면에 얇게 도포할 수 있는 자유낙하식 표면 도포장치 및 그를 이용한 도포방법에 관한 것이다.
일반적으로, 섬유 등에 사용되는 도포장치는 분사 코팅 방식, 나이프 코팅장치나 그라비아 코팅장치를 이용하고 있다.
종래에 기술중 분사 코팅 방식으로, 코팅액을 묽게 희석시킨 상태에서 섬유 등의 표면서 뿌려서 코팅하는 것으로 이는 분사되면서 표면에 고르게 분사되지 않고 묽게 희석되어 분사되기 때문에 표면에 뿌려진 코팅액이 흘러 뭉치는 경우가 발생되며 표면에 고르게 도포되지 않는 문제점이 있다.
또한, 나이프 코팅장치는, 도 1 에 도시된 바와 같이, 회전되는 로울러(10) 상에 페이퍼(Release Paper)(12)를 이동시키면서, 이동되는 페이퍼(12)상에 코팅액이나 접착제(4) 등을 공급한다.
상기와 같이 페이퍼(12)상에 공급된 접착제(4)는 이동되면서 로울러(10)의 상부측에 이동되는 페이퍼(12)의 상부측에 페이퍼(12)의 폭방향으로 길게 형성된 나이프(2)를 거치게 한다.
상기와 같이 페이퍼(12)와 같이 이동되는 접착제(4)는 나이프(2)의 높낮이 정도에 따라 페이퍼(12)에 도포되는 두께가 결정된다.
이때에 나이프(2)에 걸려지는 접착제(4)는 페이퍼(12)와 나이프(2)가 위치되어있는 사이공간으로만 빠져나가게 됨에 따라, 접착제(4)의 도포 두께가 결정되기때문에 나이프(2)에 걸리는 접착제(4)가 도 1 에 도시된 바와 같이 나이프(2)에 걸려 적체되면서 덩어리가 형성된다.
나이프(2)에 걸려지는 접착제(4)는 고점도이며 고형분이 많아서 두터운 피막이 형성되는 문제가 있다.
이와 같은 문제로 인해 로울러(10) 상에서 이동되는 페이퍼(12)의 이동속도에 간섭을 줄 뿐만 아니라, 페이퍼(12)에 도포되는 층이 매끄럽게 되지 않는 문제점이 있다.
또한, 도 1 과 같이 나이프(2)를 이용해 도포할시에는 도포층이 두텁게 진행되어 섬유 등에 도포되었을시에는 매우 딱딱한 느낌을 주어 상품성의 가치가 떨어질뿐만 아니라 도포된 섬유자체의 무게를 증가시키게 되는 문제점이 있다.
나이프(2)에 의해 코팅되는 페이퍼(12)는 대체로 일본으로 부터 수입되어 오는 고비용 재료를 사용해야 하고, 또 약 10,000∼15,000cps정도의 고점도 재료를 사용하므로 완성시에도 잔류 용제가 많이 남아 착용자에게 건강 및 위생상의 문제점이 발생되고 있다.
상기 종래의 코팅 방법중 그라비아코팅장치는 도 2 에 도시된 바와 같이, 500cps정도의 묽은 접착제(28)를 담은 용기(20)에, 용기(20)의 접착제(28)을 묻혀서 피착제(26)에 도포하기 위한 메쉬롤(22)이 형성되어 있고, 메쉬롤(22)의 상부측에는 서로 맞닿음되면서 회전되는 러버롤(24)이 위치되어 있다.
따라서, 메쉬롤(22)과 러버롤(24)의 사이로 피착제(26)가 이동되면서 접착제를 도포하도록 구성되어 있다.
또한, 용기(20)에 담겨져 있는 접착제(28)의 양을 조절하기 위해 메쉬롤(22)에는 나이프(29)가 형성되어 있어 메쉬롤(22)에 의해 점착되어 올라가는 묽은 접착제(28)를 긁어내려 적당한 양을 공급한다.
이때에 사용되는 나이프(29)는 메쉬롤(22)의 표면을 깎아가면서 접착제(28)를 긁어내므로 메쉬롤(22)의 수명이 짧아져 자주 교체해야하는 하는 문제점이 있다.
상기 메쉬롤(22)의 표면에는 수많은 홈(30)이 형성되어 홈(30)사이에 접착제(28)가 스며든 후에 러버롤(24)로 눌러서 사이를 통과하는 피착제(26)에 접착제(28)를 묻어나게 하는 것이다.
상기와 같은 그라비아코팅장치는 메쉬롤(22)과 러버롤(24)의 사이를 통과하는 피착제(26)를 늘어지게 하는 문제점이 종종 발생된다. 즉, 러버롤(24)에 의해 메쉬롤(22)측으로 압착을 가하면서 피착제(26)에 접착제(28)를 침착시키므로 이때에 피착제(26)가 쉽게 늘어날 수 있는 스판 소재일 경우에는 평활한 접착제 도포가 불가능하다.
또한, 메쉬롤(22)에 형성된 홈(30)상에 스며든 접착제(28)만을 피착제에 침착시키므로 그 양이 적어 차후에 접착제(28)에 다른 섬유층을 부착시켰을시에 쉽게 분리되는 문제점을 안고 있다.
그라비아코팅장치에 의해 피착제(26)에 접착제(28)를 코팅할시에는 피착제(26)의 원단 등에 직접 도포될시 용제(TO,MEK,EA,AC 등)가 원단의 내부까지침투되기 때문에 건조를 많이 해도 잔류성이 있어 완제품 착용시 건강상 피부 등에 좋지않는 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명은 종래와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 그 목적은 실리콘 이형 필름 및 각종 필름 등의 표면을 골곡없이 매끄럽게 도포할 수 있을 뿐만 아니라, 수지의 표면에 얇게 도포할 수 있는 자유낙하식 표면 도포장치 및 그를 이용한 도포방법을 제공함에 있다.
도 1 은 종래의 나이프 도포장치를 나타내는 도면.
도 2 는 종래의 그라비아 코팅장치를 나타내는 도면.
도 3 은 본 발명의 자유낙하식 표면 도포장치를 나타내는 도면.
도 4 는 본 발명의 자유낙하식 표면 도포장치의 조절봉을 나타내는 도면.
도 5 는 본 발명의 자유낙하식 표면 도포장치의 조절봉 표면에 감겨진 나선형코일을 나타내는 도면.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
50: 침적용기 56: 점착제
60: 도포로울러 70: 조절봉
72: 후방로울러 76: 피착제
78: 전방로울러 80: 나선형코일
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 자유낙하식 표면 도포장치는, 전방로울러와, 전방로울러를 타고 이동되도록 후방측에 일정간격지게 형성되며, 전방로울러의 회전방향으로 이동되는 피착제를 평활하게 공급해주도록 형성된 후방로울러와, 전방로울러 및 후방로울러 사이의 하부측에 위치되며 피착제의 하부면이 맞닿음되어 도포되면서 회전되도록 형성된 도포로울러와, 도포로울러의 침적, 회전시 점착제가 묻어나도록 형성된 침적용기와, 도포로울러의 전방에 위치되며, 도포로울러에 의해 피착제의 하부면에 도포된 점착제의 도포량을 조절하기 위해 피착제에 맞닿음되게 형성된 조절봉으로 구성된다.
또한, 본 발명의 도포장치에 의해 전방로울러 및 후방로울러에 의해 피착제를 이동시키는 단계와, 이동되는 피착제의 저면에 도포로울러를 이용해 침적용기의 점착제를 동일한 방향으로 회전시키면서 도포하는 단계와, 피착제의 저면에 도포된 점착제의 양이 자유낙하되면서 제거됨과 동시에 잔존된 점착제를 다시 조절봉으로 제거하는 단계로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 자유낙하식 표면 도포장치를 아래와 같이 설명한다.
본 발명의 도포장치는, 연속적으로 피착제(76)를 이동시킬 수 있는 전방로울러(78) 및 후방로울러(72)가 일정간격을 두고 회전되게 형성된다.
상기 전방로울러(78)와 후방로울러(72)의 사이에 형성되며, 이동되는 피착제(76)의 하부측에 위치되게 도포로울러(60)가 형성된다.
상기 도포로울러(60)는 전방로울러(78) 및 후방로울러(72)의 안내에 따라 이동되는 피착제(76)의 이동방향과 동일하게 회전되도록 형성된다.
점착제(56)는 도포로울러(60)가 하부측부분이 침적된 상태로 회전되는 위치의 높낮이에 침적용기(50)가 형성된다.
침적용기(50)에 담겨져 있는 점착제(접착제 등)(56)는 도포로울러(60)의 회전에 의해 도포로울러(60) 표면을 따라 상승하면서 도포로울러(60)의 상부측 표면에 맞닿음되어 이동되는 피착제(76)에 자연스럽게 묻어나면서 도포되게 형성된다.
도포로울러(60)에 의해 피착제(76)에 도포된 점착제(56)는 피착제(76)의 표면에 묻혀진 상태로 이동되기 때문에, 피착제(76)에 도포된 점착제(56)의 두께를 조절할 수 있도록 피착제(76)의 표면에 맞닿음되는 조절봉(70)이 형성된다.
또한, 피착제(76)의 하부측면에 맞닿음되게 형성된 조절봉(70)의 표면은 길이방향을 따라 나선형코일(80)이 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 자유낙하식 표면 도포장치 및 그를 이용한 도포방법을 첨부된 도면을 참조하여 아래와 같이 상세하게 설명한다.
본 발명의 자유낙하식 표면 도포장치는, 도 3 에 도시된 바와 같이, 침적용기(50)에 접착제 등과 같은 점착제(56)를 묽게 혼합하여 도포로울러(60)의 하부측이 침적되게 공급시켜 준다.
침적용기(50) 내에 점착제(56)가 공급되면서, 도포로울러(60)는 전방로울러 (78) 및 후방로울러(72)를 따라 이동되는 피착제(76)의 진행방향과 동일하게 회전된다.
상기와 같이 이동되는 피착제(76)는, 피착제(76)의 하부측면에 도포로울러 (60)가 맞닿음되면서 회전되기 때문에 도포로울러(60)의 표면에 묻어 상승되는 점착제(56)는 자체의 점성에 의해 끌려올라간다.
또한, 도포로울러(60)의 회전에 의해 자연스럽게 피착제(76)의 표면에 맞닿음되면서 점착제(56)가 도포된다.
또한, 피착제(76)의 하부측면에 도포된 점착제(56)는 묻혀진 상태로 전방로울러(78)가 위치된 방향을 따라 이동되면서 일부는 하부측에 위치되어 있는 침적용기(50)로 자유낙하되거나 일부는 회전되는 도포로울러(60)의 표면을 따라 자중에 의해 하부측으로 내려간다.
피착제(76)는 전방로울러(78)가 후방로울러(72) 보다 높은 위치에서 이동시키기 때문에 도포로울러(60)에 의해 점착제(56)가 도포된후에는 불필요한 접착제 부분은 하부측으로 흘러내린다.
상기 피착제(76)의 하부측에 도포되어 이동되는 점착제(56)를 얇은 도포상태로 제공하기 위해 피착제(76)가 이동되는 하부측 표면에 피착제(76)의 폭방향으로 조절봉(70)이 맞닿음되도록 위치되어 있어 마지막으로 도포상태를 결정한다.
상기 전방로울러(78) 및 후방로울러(72)의 안내에 따라 이동되는 피착제(76)의 하부측 표면에 맞닿음되게 형성된 조절봉(70)은 원통형으로 형성되어 있기때문에 피착제(76)의 하부측 표면에 도포되어 이동되는 점착제(56)를 매끄럽게 도포해줌과 동시에 조절봉(70)에 걸려진 점착제(56)는 피착제(76)의 표면에 묻은 상태로 피착제(76)의 표면을 따라 진행하지 못하고 조절봉(70)이 위치된 하부측으로 자유낙하시켜 재사용하도록 구성된다.
또한, 피착제(76)에 도포되는 점착제(56)의 두께를 조절하는 조절봉(70)은 도 4 에 도시된 바와 같이, 원형의 봉 표면에 나선형코일(80)을 감아놓은 상태로 형성시키는 것이 바람직하다.
조절봉(70)에 감겨져 있는 나선형코일(80)은 감겨진 코일의 두께에 따라 피착제(76)의 표면에 도포되는 양을 두껍게 또는 얇게 조절할 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 나선형코일(80)을 갖는 조절봉(70)은 피착제(76)가 진행되는 방향 또는 역방향으로 회전속도를 가감할 수 있도록 되어 있기 때문에 도포되는 점착제(56)가 피착제(76)의 표면에서 매우 매끄러운 평활성을 나타낸다.
피착제(76)에 접착제층(56)의 도포성능을 높이기 위해 조절봉(70)의 굵기는 0.5㎝∼2㎝의 두께를 갖고, 조절봉(70)에 감겨진 나선형코일(80)의 굵기를 0.3㎜∼1.5㎜로 하는 것이 도포시에 좋은 효과를 낼 수 있다.
또한, 나선형코일(80)의 0.5㎜∼0.7㎜의 범위에서 실시하는 것이 코팅되는 접착층(56)의 평활성을 가져 오므로 더욱 바람직하다.
상기와 같이 조절봉(70)을 진행 방향 또는 역방향으로 회전되도록 DC모터(도시않음) 등을 이용해 회전시킨다.
조절봉(70)에 감겨진 나선형코일(80)에 의해 피착제(76)에 도포되는 점착제(56)의 두께를 얇게 조절할 수 있는 특징이 있다. 즉, 조절봉(70)에 감겨지는 나선형코일(80)을, 도 5 에 도시된 바와 같이 (A)부분과 같이 형성되었을시에는 피착제(76)에 묻어있는 점착제(56)를 얇게 자유낙하시키면서 제거시키고, (B)부분과 같이 형성시켰을시에는 골사이의 틈이 많이 형성되기 때문에 중간정도 제거시키고, (C)부분과 같이 큰 골이 형성된 조절봉(70)을 사용할시에는 점착제(56)층을 두껍게 형성시킬수 있다.
따라서, 사용자는 피착제(76)에 도포되는 점착제(56)를 조절할시에는 조절봉(70)만을 교체하거나, 아니면 조절봉(70)의 회전 속도의 가감에 의해 쉽게 조절할 수 있다.
또한, 조절봉(70)은 피착제(76)의 폭이 길어질시에는 조절봉(70)의 중간부분이 하부측으로 쳐지는 것을 방지하기 위해 조절봉(70)의 하부측면을 받쳐주도록 일반적으로 사용되는 지지대로울러(도시않음) 등을 설치하여 사용할 수 있음은 물론이다.
본 발명에서는 조절봉(70)에 나선형코일(80)을 감아서 골을 형성시키고 있지만 본 발명은 이에 한정되지 않고, 조절봉(70)의 표면에 감겨진 나선형코일(80)에 의해 형성된 골과 같이 골을 직접 형성시켜 사용할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 코팅장치에 의해 점착제(56)의 도포시 섬유나 필름 등의 폭을 최대 60 인치이상 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 점착제(56)의 도포시피착제(76) 필름의 두께를 12미크론에서 100미크론까지 얇은 필름을 사용할 수 있는 특징이 있다.
하기에서는 본 발명의 코팅장치를 코팅된 상태의 제품과 종래의 나이프 코팅, 그라비아 코팅에 의해 코팅된 제품과의 비교예를 표1에 나타내었다.
종래의 나이프 코팅 종래의 그라비아 코팅 본 발명에 의한 코팅
주 용도 천 소재의 합포 인쇄용 천 소재의 합포
습윤상태의 접착제의 도포두께 150미크론∼200미크론 도포정도가 평활하지 않음 100미크론∼15미크론(0.5㎜나선형코일사용시 15미크론, 0.6㎜나선형코일사용시 20미크론, 0.7㎜나선형코일사용시 30미크론)
접착제의 도포량 1제곱미터당100∼150g 1제곱미터당 5∼12g(밀조각 80목 롤 사용시 12g, 175목 롤 사용시 9g, 200목 롤 사용시 5g) 1제곱미터당20∼40g(0.5㎜나선형코일사용시20g,0.6㎜나선형코일사용시26g,0.7㎜나선형코일사용시 35g)
장점 -접착제의 도포량이 충분하여 합포시 접착 강도 우수-천 합포시에 가장 많이 쓰임 -평면 중 일부 부분에만 접착제를 도포할 수 있음-인쇄장치로 사용가능 -합포시 접착 강도가 우수-접착제가 얇고 균일하게 도포됨-잔류용제가 많지 않음
단점 -완제품이 뻣뻣함-잔류용제가 많이 남음-R.P의 가격이 높아 고비용 -접착 강도가 부족-잔류용제가 시기법에 비해 많음-평활하게 도포되지 않음-메쉬롤의 착탈이 용이하지 않음-메쉬롤의 잦은 교체 필요(고비용)-기본적으로 합포 보다 인쇄용으로 쓰임
상기 표 1 에 나타나 있듯이, 본 발명의 도포장치에 의해 코팅시 접착제의도포층이 종래의 기술보다 월등이 얇게 도포시킬 수 있을 뿐만 아니라, 도포량도 줄임과 동시에 접착 강도는 더욱 높일 수 있는 특징이 있음을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 도포장치에 의해 점착제를 균일하고 얇게 도포시킬 수 있으므로 이를 이용해 섬유 등의 합포시에 접착 강도가 우수하며, 접착제를 얇고 균일하게 도포시킬 수 있는 특징이 있다.
따라서, 본 발명의 자유낙하식 표면 도포장치에 의해 실리콘 이형 코팅 필름 및 각종 필름 등의 표면에 골곡없이 매끄럽게 도포할 수 있을 뿐만 아니라, 필름 등의 표면에 얇게 도포할 수 있는 기존 보다 가볍게 제품을 만들 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 점도가 낮은 점착제를 사용함과 동시에 나선형코일이 감긴 조절봉을 사용하므로, 도포된 점착제를 덜어내는 방식을 취하게 되므로 이동되는 피착제를 압박하거나 긁어내는 종래의 방식과는 달리 이동되는 피착제의 물리적인 충격을 가하지 않기 때문에 피착제의 변형 없이 완제품을 생산할 수 있는 효과가 있다.
또한, 조절봉을 원통형으로 함과 동시에 나선형코일을 감아서 사용하므로 피착제에 도포되는 면을 평활하게 형성시킬 수 있어 제품의 질을 높을 수 있다.
본 발명은 종래의 방식보다 훨씬 얇은 12미크론 정도의 피착제(PET FILM)를 사용하므로 기존 두꺼운 필름에 의한 작업에서는 자주 작업이 중단되고 피착제를 자주 교체해야하는 번거로움을 해소시킬 수 있어 한번에 10,000m 이상 장착하여 중단없이 사용할 수 있어 라인의 연속성이 보장되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 표면 도포장치에 있어서,
    전방로울러(78)와,
    전방로울러(78)를 타고 이동되도록 후방측에 일정간격지게 형성되며, 전방로울러(78)의 회전방향으로 이동되는 피착제(76)를 평활하게 공급해주도록 형성된 후방로울러(72)와,
    전방로울러(78) 및 후방로울러(72) 사이의 하부측에 위치되며 피착제(76)의 하부면이 맞닿음되어 도포되면서 회전되도록 형성된 도포로울러(60)와,
    도포로울러(60)의 침적, 회전시 점착제(56)가 묻어나도록 점착제를 수용한 침적용기(50)와,
    도포로울러(60)의 전방에 위치되며, 도포로울러(60)에 의해 피착제(76)의 하부면에 도포된 점착제(56)의 도포량을 조절하기 위해 피착제(76) 저면에 맞닿음되게 형성된 조절봉(70)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자유낙하식 표면 도포장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 조절봉(70)은, 원주면에는 나선형 코일(80)이 형성되고, 피착제(76)의 전후방향으로 회전속도가 가감됨을 특징으로 하는 자유낙하식 표면 도포장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 나선형 코일(80)의 굵기에 따라 도포량이 조절됨을 특징으로 하는 자유낙하식 표면 도포장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전방로울러(78)는 후방로울러(72) 보다 높은 위치에 형성됨을 특징으로하는 자유낙하식 표면 도포장치.
  5. 제 1 항 기재의 자유낙하식 표면 도포장치에 의해, 전방로울러(78) 및 후방로울러(72)에 의해 피착제(76)를 이동시키는 단계와,
    이동되는 피착제(76)의 저면에 도포로울러(60)를 이용해 침적용기(50)의 점착제를 동일한 방향으로 회전시키면서 도포하는 단계와,
    피착제(76)의 저면에 도포된 점착제(56)의 양이 자유낙하되면서 제거됨과 동시에 잔존된 점착제(56)를 다시 조절봉(70)으로 제거하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자유낙하식 표면 도포방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 조절봉(70)은 나선형코일을 감아서 피착제(76)에 도포된 점착제(56)의 두께를 조절하도록 형성한 것을 특징으로 하는 자유낙하식 표면 도포방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101395173B1 (ko) * 2011-09-07 2014-05-15 라이펜호이저 게엠베하 운트 코. 카게 마쉬넨파브릭 액체를 이용하는?웹 제품의 습윤 장치
CN108499815A (zh) * 2018-05-03 2018-09-07 五邑大学 一种用于微纳结构的纳米纤维涂覆装置
KR20190140595A (ko) 2018-06-12 2019-12-20 홍인석 포장필름 인쇄장치의 압동로울러
KR102072945B1 (ko) * 2019-07-29 2020-02-04 주식회사 명배메탈 친환경 코팅액을 이용한 보호 필름 코팅 장치

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