KR20070034073A - 불활성 기체 대기에서 에너지-농후 방사선을 이용하여경화하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

불활성 기체 대기에서 에너지-농후 방사선을 이용하여경화하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고-에너지 방사선에 대한 노출로 불활성 기체 대기 하에 방사선-경화성 물질을 경화시킴으로써 기재 상의 모울딩 물질 및 코팅을 생성시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
방사선 경화성 물질, 불활성 기체

Description

불활성 기체 대기에서 에너지-농후 방사선을 이용하여 경화하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND PROCESS FOR CURING USING ENERGY-RICH RADIATION IN AN INERT GAS ATMOSPHERE}
본 발명은 고-에너지 방사선에 대한 노출로 불활성 기체 대기 하에 방사선-경화성 물질을 경화시킴으로써 기재 상의 모울딩 물질 및 코팅을 생성시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
자유 라디칼 중합성 화합물의 방사선 경화, 예컨대 (메트)아크릴레이트 화합물 또는 비닐 에테르 화합물의 방사선 경화는, 예를 들면 중합 또는 경화의 심각한 산소 억제가 수반될 수 있다. 이러한 억제는 불완전 표면 경화를 유도하고, 따라서 예를 들면 점착성(tacky) 코팅을 유도한다.
이러한 산소 억제 효과는, 다량의 광개시제를 사용함으로써, 추가적으로 보조개시제(coinitiator) - 예를 들면 아민 -을 사용하거나 또는 고 선량의 고-에너지 UV 방사선을, 예를 들면 고-압 수은 램프와 함께 사용함으로써, 또는 베리어-형성 왁스를 첨가함으로써, 경감될 수 있다.
또한, 불활성 보호 기체 하의 방사선 경화의 실시도 공지되어 있으며, 예를 들면 EP-A-540884로부터, 그리고 문헌[Joachim Jung, RadTech Europe 99, November 8 to 10, 1999, Berlin, Germany(UV-Applications in Europe Yesterday-Today-Tomorrow)]으로부터 공지되어 있다.
방사선-경화성 물질은, 예를 들면 휘발성 희석제, 예컨대 물 또는 유기 용매를 포함할 수 있으며, 또한 그러한 희석제의 부재 하에 공정 처리될 수 있다. 방사선 경화의 기법은 산업적 용도에서 또는 그 밖에 작은 규모 또는 중간 규모 공예 공장(craft factory)에서 또는 가내 분야에서 실시되는 코팅 시스템에 적합하다. 그러나, 지금까지, 그 기법에 요구되는 방법 및 장치, 구체적으로 UV 램프의 비용이 많이 소요되고 용이하지 못한 실시는 비산업적 부문에서 방사선 경화의 적용을 방해하고 있다.
WO 01/39897에는 공기보다 더 무거운 불활성 기체 대기, 바람직하게는 이산화탄소 하에서의 방사선 경화 방법이 기술되어 있다. 여기에 기술되어 있는 경화의 한가지 바람직한 실시가 딥 탱크(dip tank)에서 실시한다.
예를 들면, 불활성 기체 대기가 가열될 때, 예를 들면 발산된 열의 결과로서 일어나는, 대기 산소에 의한 불활성 기체 손실 및 오염의 추가 감소에 의한, 거기에 개시된 방법에 대한 개선이 요구된다. 이러한 요구는 조사(irridation) 영역에서 열 공급원의 보다 큰 비의존성을 달성하는 것이며, 따라서 또한 조사 설비의 종류, 배치(positioning) 및 수의 선택에 있어 보다 큰 선택을 달성하는 것이다.
문헌[RadTech Conference Proceedings, November 3 - 5, 2003, Berlin, Germany, Dr. Erich Beck, BASF AG, Germany; "UV Curing under Carbon Dioxide", pp. 855 - 863; volume II, ISBN 3-87870-152-7]에는, 불활성 기체 하에서의 연속 적인 경화 방법을 허용하는, CO2 하에 방사선 경화하기 위한 방법 및 장치가 제시되어 있다. 이것의 단점은 불활성 기체의 소모가 여전히 비교적 높다는 점이다.
본 발명의 목적은 방사선 경화가 수행될 수 있고 불활성 기체의 소모가 최소화될 수 있는 장치를 제공하는 것이었다.
이 목적은 불활성 기체 대기 하에 기재(S) 상의 코팅의 경화를 수행하기 위한 장치(1)에 의해 달성되었으며, 상기 장치는
- 측부 커버(2, 3, 4 및 5),
- 정상부 및 바닥부 커버(6 및 7)(여기서, 커버(2, 3, 4, 5, 6 및 7)는 함께 내부를 에워싸고 있음),
- 내부를 세분하는 하나 이상의 분할 벽(8)으로서, 바닥부 커버(7)에서 끝나고 정상부 커버(6)로부터 거리(d1)를 개방 상태로 남겨 두는 분할 벽(8),
- 내부를 세분하는 하나 이상의 분할 벽(9)으로서, 정상부 커버(6)에서 끝나고 바닥부 커버(7)로부터 거리(d2)를 개방 상태로 남겨 두는 분할 벽(9)(여기서, 분할 벽(8 및 9)은 각자 인접한 분할 벽(9 또는 8)과, 그리고 필요한 경우, 측부 커버(2 또는 3)와 함께, 세분된 내부(구획)를 형성함),
- 내부 내에서 및/또는 내부 내로 방사하는 하나 이상의 방사선 공급원(10),
- 기체 또는 기체 혼합물이 내부 내로 통과될 수 있거나 또는 내부에 형성될 수 있는 하나 이상의 기체 공급 수단(11),
- 기재(S)를 위한 하나 이상의 이송 수단(12),
- 유입구(13), 및
- 배출구(14)
를 포함하며, 여기서
- 분할 벽(8)은 바닥부 커버(7)에 대하여 실질적으로 수직으로 세워져 있고,
- 분할 벽(9)은 정상부 커버(6)에 대하여 실질적으로 수직으로 세워져 있으며,
- 장치(1)의 거리(d1 및 d2) 그리고 또한 폭(b)은 이들이 이송 수단(12)의 이송 방향을 따른 기재(S)의 치수보다 더 크도록 선택되며, 그리고
- 수단(2, 3, 8 및 9)은 4 이상의 구획을 형성한다.
본 발명의 장치에서, 공기보다 더 무거운 불활성 기체 그리고 또한 공기보다 더 가벼운 것들을 사용하는 것이 가능하다.
그러므로, 공기보다 더 무거운 불활성 기체의 몰 중량은 (20% 산소 O2 및 80% 질소 N2의 기체 혼합물의 몰 중량에 해당하는) 28.0 g/mol보다 더 크고, 바람직하게는 30 g/mol보다 더 크며, 보다 바람직하게는 적어도 32 g/mol이고, 특히 35 g/mol보다 더 크다. 적합한 예에는 희귀 기체, 예를 들면 아르곤, 및 할로겐을 함유하거나 함유하지 않은 탄화수소가 포함된다. 이산화탄소가 특히 바람직하다.
이산화탄소 공급은 압력 용기, 여과된 연소 기체로부터, 예를 들면 천연 기체 또는 탄화수소로부터 실시할 수 있거나, 또는 바람직하게는 드라이 아이스의 형태로 실시할 수 있다. 드라이 아이스 공급은, 유리한 것으로 보이며, 특히 비산업적 부문 또는 작은 산업 부문에서의 용도에 유리하는 것으로 보이는데, 그 이유는 고체 드라이 아이스가 단순한 폼-절연된 용기 내의 고체로서 저장 및 수송될 수 있기 때문이다. 드라이 아이스는 있는 그대로 사용할 수 있고, 이어서 통상적인 사용 온도에서 기체 형태로 존재한다. 드라이 아이스를 사용하는 추가 이점은 냉각 효과이며, 이것은 휘발성 페인트 성분, 예컨대 용매 또는 물(하기 참조)을 응축 및 제거하는 데 이용할 수 있다.
공기보다 더 가벼운 불활성 기체는 28.8　g/mol 이하, 바람직하게는 28.5　g/mol 이하, 보다 바람직하게는 28.1　g/mol 이하의 몰 중량을 갖는 것들이다. 그러한 것의 예에는 분자 질소, 헬륨, 네온, 일산화탄소, 증기, 메탄 또는 질소/공기 혼합물(희박 기체(lean gas)라고 칭함)이 있으며, 질소, 증기 및 질소/공기 혼합물인 것이 특히 바람직하고, 질소 및 질소/공기 혼합물, 특히 질소인 것이 매우 특히 바람직하다.
공기보다 더 가벼운 불활성 기체는 압력 용기로부터 또는 산소-고갈된 오프가스로부터, 예를 들면 산화 또는 코우킹(coking) 플랜트 오프가스로부터 공급될 수 있거나, 또는 기체 혼합물, 예컨대 공기 또는 연소 기체로부터, 예를 들면 막을 사용하여 산소를 분리함으로써 공급될 수 있는 것이 바람직하다.
본 명세서에서 용어 "불활성 기체"은 "보호 기체"와 동의어로 사용되고, 고-에너지 방사선에 대한 노출시 코팅 물질과 실질적인 반응을 전혀 나타내지 않고 속도 및/또는 품질의 측면에서 그 코팅 물질의 경화에 반대로 영향을 미치지 않는 화합물을 의미한다. 그 용어는 특히 저 산소 함량(이하 참조)을 포함한다. 여기서 "실질적인 반응을 전혀 나타내지 않고"란 공정 중에 실시되는 고-에너지 방사선 노출에 대한 노출 하에 불활성 기체와 코팅 물질 또는 장치 내에 존재하는 다른 물질과의 반응 정도가 시간 당 5 mol% 미만, 바람직하게는 시간 당 2 mol% 미만, 보다 바람직하게는 시간 당 1 mol% 미만이다라는 것을 의미한다.
불활성 기체(혼합물)가 장치에 충전되고 공기가 그 장치로부터 배기된다.
장치는 방사선-경화성 조성물로 코팅되는 기재 또는 모울딩이 안내될 수 있는 불활성 기체 대기를 포함한다. 이어서, 방사선 경화가 수행될 수 있다.
방사선 경화의 과정에서, 불활성 기체 대기 중의 평균 산소 함량(O2)은, 각각의 경우 불활성 기체 대기의 총량을 기준으로 하여, 15 부피% 미만, 바람직하게는 10 부피% 미만, 매우 바람직하게는 8 부피% 미만, 보다 바람직하게는 6 부피% 미만, 특히 3 부피% 미만이어야 하고, 본 발명의 방법을 이용하면 평균 산소 함량을 2.5 부피% 이하, 바람직하게는 2.0 부피% 이하, 보다 바람직하게는 심지어는 1.5 부피% 이하로 조정하는 것이 가능하다. 이는 3차원 기재가 산소를 본 발명의 장치 내로 비말동반(entrain)("퍼 올리고(scoop)")하고, 그것에 의하여 산소 함량이 예를 들면 시이트, 웨브 등과 같은 2차원 물체의 경우에서보다 실질적으로 감소되기 더 어렵다는 구체적인 난점을 설명한 것이다. 추가적으로, 2차원 기재를 본 발명의 장치를 통과하도록 안내할 때, 3차원 기재의 경우에서보다 더 낮은 저 산소 함량이 달성가능하다. 예를 들면, 산소 함량이 1 부피% 미만, 바람직하게는 0.5 부피% 미만, 보다 바람직하게는 0.1 부피% 미만, 매우 바람직하게는 0.05 부피% 미만, 그리고 특히 0.01 부피% 미만으로 낮아지게 된다.
불활성 기체 대기란, 기재 표면으로부터 10 cm 이하의 거리에서 그 기재를 둘러싸고 있는, 고-에너지 방사선에 대한 노출 동안 기체 부피를 의미한다.
불활성 기체 대기 중에서의 경화의 추가 이점은 램프와 방사선-경화성 물질 간의 거리가 공기 중에서의 경화와 비교할 때 보다 클 수 있다는 점이다. 전반적으로, 보다 낮은 방사선 선량을 사용하고 하나의 방출기 유닛을 이용하여 보다 큰 여역을 경화시키는 것이 가능하다.
드라이 아이스를 불활성 기체로서 사용하는 경우, 예를 들면 드라이 아이스를 위한 저장 용기를 동시에 포함할 수 있는 장치를 충전시키는 것이 용이하다. 이산화탄소 소모의 모니터링은 드라이 아이스 고체의 소모로부터 직접 결정될 수 있다. 드라이 아이스는 -78.5℃에서 승화를 실시하여 직접 기체 이산화탄소를 형성한다. 탱크 내에서, 이러한 공정은 와류 없이 탱크로부터 상향으로 대기 산소를 배기한다.
잔류 산소는 표준 상업 대기 산소 측정기로 측정할 수 있다. 본 발명의 장치에서 산소-감소된 대기 및 관련된 질식 위험 때문에, 적절한 안정성 측정이 취해져야 한다. 유사하게, 적당한 환기 및 불활성 기체 소산이 인접한 작업 영역에서 보장되어야 한다.
불활성 기체 대기 하에 기재(S) 상의 코팅의 경화를 수행하기 위한 본 발명의 장치(1)는
- 측부 커버(2, 3, 4 및 5),
- 정상부 및 바닥부 커버(6 및 7)(여기서, 커버(2, 3, 4, 5, 6 및 7)는 함께 내부를 에워싸고 있음),
- 내부를 세분하는 하나 이상의 분할 벽(8)으로서, 바닥부 커버(7)에서 끝나고 정상부 커버(6)로부터 거리(d1)를 개방 상태로 남겨 두는 분할 벽(8),
- 내부를 세분하는 하나 이상의 분할 벽(9)으로서, 정상부 커버(6)에서 끝나고 바닥부 커버(7)로부터 거리(d2)를 개방 상태로 남겨 두는 분할 벽(9)(여기서, 분할 벽(8 및 9)은 각자 인접한 분할 벽(9 또는 8)과, 그리고 필요한 경우, 측부 커버(2 또는 3)와 함께, 세분된 내부(구획)를 형성함),
- 내부 내에서 및/또는 내부 내로 방사하는 하나 이상의 방사선 공급원(10),
- 기체 또는 기체 혼합물이 내부 내로 통과될 수 있거나 또는 내부에 형성될 수 있는 하나 이상의 기체 공급 수단(11),
- 기재(S)를 위한 하나 이상의 이송 수단(12),
- 유입구(13), 및
- 배출구(14)
를 포함하며, 여기서
- 분할 벽(8)은 바닥부 커버(7)에 대하여 실질적으로 수직으로 세워져 있고,
- 분할 벽(9)은 정상부 커버(6)에 대하여 실질적으로 수직으로 세워져 있으며,
- 장치(1)의 거리(d1 및 d2) 그리고 또한 폭(b)은 이들이 이송 수단(12)의 이송 방향을 따른 기재(S)의 치수보다 더 크도록 선택되며, 그리고
- 수단(2, 3, 8 및 9)은 4 이상의 구획을 형성한다.
이러한 장치의 한가지 예가 도 1 내지 도 4에 도시되어 있다.
본 발명의 장치의 외벽, 즉 전방부 커버(2) 및 후방부 커버(3), 정상부 커버(3) 및 바닥부 커버(7), 그리고 측부 커버(4 및 5)는 함께 장치(1)의 내부를 에워싼다.
본 발명의 장치의 분할 벽(8 및 9)은, 각각의 경우, 인접한 분할 벽(9 및 8)과, 전방부 또는 후방부 커버(2 또는 3)와, 그리고 또한 측부 커버(4 및 5)와 정상부 및 바닥부 커버(6 및 7)과 함께 저마다 장치의 전체 내부를 세분하는 구획을 에워싼다. 구획은 이를 둘러싸고 있는 벽에 의해 형성되며, 임의의 갭을 봉하기 위해서, 자유 부분에 걸쳐 연장된 것으로 생각될 수 있고, 예를 들면 분할 벽(8)의 경우, 구획의 개념적 구성에 대하여 상부 커버(6)까지 연장되는 것으로 생각된다.
본 발명의 장치의 구획 수는 4 이상, 바람직하게는 5 이상, 보다 바람직하게는 6 이상이다. 원칙적으로 구획의 수에 대한 제한이 없으며, 바람직하게는 15 이하, 보다 바람직하게는 12 이하, 매우 바람직하게는 10 이하, 특히 8 이하이다.
분할 벽(8 및 9)은 바닥부 커버(7) 및 정상부 커버(8)에 실질적으로 수직으로 세워져 있다. 이는 기본적으로 도면부호(8 및 7)에 의해 에워싸인 각도(α1) 및 도면부호(9 및 6)에 의해 에워싸인 각도(α2)는 각각 수직에 대하여 30° 이하, 바람직하게는 20°이하, 보다 바람직하게는 15°이하, 매우 바람직하게는 10°이하, 구체적으로 5°이하, 특히 0°이다는 것을 의미하고, 본 발명의 장치의 구성에서, 계수는 일반적으로 구성 오차의 일반적인 한계가 취급되어야 한다.
이러한 유형의 수직 이송의 이점은 본 발명의 장치가 공간-절약하고 매우 작은 플로어 공간을 차지한다는 점이다. 동시에, 더구나, 그 장치는 외부로의 UV 방사선에 대한 단순 차폐를 허용하므로, 예를 들면 UV-C 방사선에 대한, 필터 없는 방사선 공급원이 방사선의 효율적인 이용에 이용될 수 있다.
기술된 수직으로부터 벗어난 편향을 제외하고는, 분할(8 및 9)은 전방부 커버(2) 및 후방부 커버(3)와 평행하게 세워져 있고, 이어서 마찬가지로 수직으로부터 편향되어 있을 수 있다.
본 발명의 장치의 모든 성분들은 서로 연결되므로, 가능한 적은 불활성 기체가 내부로부터, 유입구(12) 또는 배출구(13)로부터 새어나가고, 바꾸어 말하면 임의의 슬릿, 갭, 슬롯 또는 홀이 밀봉 처리된다.
동일한 것이 또한 분할 벽에도 해당하지만, 분할 벽은, 필요한 경우, 분할 벽을 변위 가능하도록 하기 위해서, 도면부호(8)의 경우 바닥부 커버(7)에 고정적으로 연결할 필요가 없거나, 또는 도면부호(9)의 경우 정상부 커버(6)에 고정적으로 연결할 필요가 없다. 이러한 경우, 좁은 갭은 도면부호(8)과 도면부호(7) 사이에, 그리고 도면부호(9)와 도면부호(6) 사이에 각각 허용가능할 수 있으며, 그러한 갭은 바람직하게는 10 mm 이하, 보다 바람직하게는 7 mm 이하, 매우 바람직하게는 5 mm 이하, 특히 3 mm 이하, 보다 특히 1 mm 이하이다.
대조적으로, 정상부 커버(6)에 의한 분할 벽(8)과 바닥부(7)에 의한 분할 벽(9)은, 각각 기재가 그러한 중간 영역을 통과하여 이송되기에 충분한 공간을 남겨 둔다. 도면부호(8)와 도면보호(6) 사이의 중간 영역은 구멍(d1)을 남겨 두고, 도면부호(9)와 도면부호(7) 사이의 중간 영역은 중간 공간(d2)을 남겨 둔다. 중간 공간(d1 및 d2)은 이들이 이송 설치부(12)의 이송 방향에서 기재의 치수를 위한 충분한 공간을 남겨 두도록 설계된다.
이송 설치부(12)를 따라 본 발명의 장치를 통과하는 전체 경로에 있어, 충분한 공간은, 기재가 다른 성분 및/기재와 접촉하는 일이 없이, 이송 방향에서 기재의 치수를 위해 남겨 지도록 하는 경우가 당연하다.
원칙적으로 기재는 본 발명의 장치를 통과하는 임의의 배향으로 이송될 수 있으며, 기재의 움직임에 의해 야기된 흐름 저항성 및 와류를 최소화하는 배향이 바람직하다. 이송 방향에서 그러한 배향으로 투사된 기재의 단면적은 본 명세서에서 기재의 면적인 것으로 추정된다. 기재의 이러한 배향으로 존재하는 치수는, 기재가 본 발명의 장치를 통과하여 이송됨에 따라, 기재의 특징적인 치수로서 본 명세서에 사용된다.
기재는, 이송 방향에 수직인 기재의 투사된 단면적이 가능한 작아야 하거나, 또는 최소한 최소치보다 25% 이하, 바람직하게는 20% 이하, 보다 바람직하게는 15% 이하, 매우 바람직하게는 10% 이하, 특히 5% 이하가 되도록, 본 발명의 장치를 통과하여 이송되는 것이 바람직하다.
기재가 본 발명의 장치에서 개별 구획을 통과하여 이송되는 단면적, 바꾸어 말하면, 이송 설치부(12)에 수직인 면적은 본 발명의 한가지 바람직한 실시양태에서, 이송 방향에서 기재의 투사된 단면적의 3 배 이상, 바람직하게는 4배 이상이어야 한다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시양태에서, 상기 단면적은 기재의 면적의 6 배 이하, 바람직하게는 5 배 이하되어야 한다.
단면적은, 예를 들면, 정상부 커버(6)에 의한 분할 벽(8)에 의해 남겨 지는 단면적(Q1) - 바꾸어 말하면, 정사각형 개방부의 경우, 면적 d1ㆍb - 또는 바닥부 커버(7)에 의한 방출 벽(9)에 의해 남겨 지는 단면적(Q2) - 바꾸어 말하면, 정사각형 개방부의 경우, d2ㆍb -, 또는 분할 벽들과 필요한 경우 벽들(2 또는 3) 사이에 형성된 단면적(Q3) - 바꾸어 말하면, 정사각형 개방부의 경우, 면적 d3ㆍb이다.
본 발명의 장치의 높이(h)는, 어느 직경이 큰 지의 여부에 따라, 직경(d1 또는 d2)의 2배 이상이어야 하고, 바람직하게는 상기 직경의 3배 이상이어야 한다.
한가지 바람직한 실시양태에서, 분할 벽(8 또는 9)은, 본 발명의 장치를 상이한 특징의 기재 치수에 적응시키기 위해서, 이들이 정상부 커버(6) 및 바닥부 커버(7)에 평행하게 변위 가능하도록 설계되어 있다.
이러한 유형의 설계 가능성은 해당 기술 분야의 당업자에 공지되어 있다. 예를 들면, 분할 벽은 안내 레일에서 변위될 수 있거나 또는 측부 커버 및/또는 정상부 및 바닥부 커버에서 시이트 또는 수용 수단으로 고정될 수 있다.
또다른 바람직한 실시양태에서, 분할 벽(8 및 9)은 바닥부 또는 정상부 커버(7 또는 6)로부터 거리(d1 또는 d2)가 각각 본 발명의 장치를 상이한 특징적 기재 치수에 적응하기 위해서 변경될 수 있도록 한 설계를 지니고 있다.
이러한 유형의 설계 가능성은 해당 기술 분야의 당업자에게 공지되어 있다. 예를 들면, 2개 이상의 분할 벽을 서로 포개어 끼우는 방식으로(telescopically) 배치하여 잡아 당김으로써 단축 및 연장을 허용하는 것이 가능하다.
거리(d1, d2, d3 및 b)는, 불활성 대기 중에서 기재 둘레에 흐름 순환의 최대 균일성을 보장하기 위해서, 기재와 벽 간의 거리가 가능한 동일하도록 선택되는 것이 바람직하다. 결과로서 형성되는 단면적은 원형, 난형, 타원형, 사변형, 부등변 사각형, 직사각형, 정사각형 또는 불규칙한 형상일 수 있다. 단순화를 위해서, 선택된 단면적은 사변형인 것이 바람직하고, 직사각형 또는 정사각형인 것이 특히 바람직하다.
유입구(13) 및 배출구(14)는 단지 단순화를 위해서 전방부 커버(2) 또는 후방부 커버(3) 또는 그 밖에서, 필요한 경우, 측부 커버(4 또는 5)에 개방부로서 존재할 수 있다. 유입구(13) 및 배출구(14)는 또한 정상부 커버(6) 또는 바닥부 커버(7)에서 이루어질 수 있다.
한가지 바람직한 실시양태에서, 유입구(13) 및/또는 배출구(14)는 길게 연장된 배치를 가지므로, 기재는 유입구(13)를 통과하는 길이(f1)의 구간(15) 및/또는 배출구(14)를 통과하는 길이(f2)의 구간(f2)에 이송된다. 이들 구간(f1 및/또는 f2)은, 예를 들면, 2개의 파라미터(d1 및 d2) 중 보다 큰 것에 따라, 파라미터(d1 또는 d2)의 0 내지 10배일 수 있으며, 바람직하게는 0 내지 5배, 보다 바람직하게는 0 내지 2배, 매우 바람직하게는 0.5 내지 2배, 특히 1 내지 2배일 수 있다(도 1).
추가의 바람직한 실시양태에서, 유입구(13) 및/또는 배출구(14)는, 기재가 가능한 밀접하게 둘러싸이도록, 배치된다. 이는, 예를 들면 기재의 치수에 가능한 한 밀접하게 도달되어 있고 상기 요구되는 바와 같이 복수개의 기재 횡단면을 형성하지 않는 유입구 및/또는 배출구의 개방부에 의해 달성될 수 있다. 유입구 및/또는 배출구가 길게 연장된 배치를 갖는 경우, 길게 연장된 배치의 단면적은 유입 또는 배출 방향에서 각각 가늘어질 수 있다.
또다른 바람직한 실시양태에서, 유입구(13) 및/또는 배출구(14)는 유입구 또는 배출구로부터 각각 장치내에 존재하는 불활성 기체의 유체 배출을 감소시키는 수단이 구비되어 있다. 유입구에서 기재가 일반적으로 미경화된 코팅 조성물에 의해 피복되어 있기 때문에(여기서, 조성물이 결과적으로 점착성이 됨), 이러한 유형의 수단은 유입구에서 기재와 접촉하지 않아야 한다.
적합한 수단의 예로는 배플, 브러시, 커튼, 커튼 스트립, 미세-망상 네트, 스프링, 도어, 슬라이딩 도어 또는 에어록(airlock)이 있다. 또한, 필요한 경우, 이들 수단 중 2개 이상을 또다른 것 뒤에 정렬하는 것이 가능하다. 또한, 적합한 것은, 유입구 및/또는 배출구에서 존재하는 폰드(pond)이다. 폰드는 불활성 기체를 포함하며 조사 영역으로부터 공기 와류 영역을 분리하는 것을 목적으로 하는 베이신(basin)이다. 그러한 목적을 위해서, 불활성 기체 베이신은, 양 측부 상에서, 높이의 측면에서 그리고 폭의 측면에서, 노출 영역으로부터 출발하여, 연장될 수 있다. 폰드의 치수는 함침 및 재현 속도에 따라 그리고 기재의 기하구조에 따라 주로 좌우된다.
유입구 및 배출구가 모두 그러한 수단을 구비하고 있는 경우, 바람직한 실시양태는 상기 수단을 이용하여 유입구 및 배출구를 각각 동시적으로 개방 및 폐쇄한다. 바꾸어 말하면, 동시에 하나의 기재가 유입구를 통과하고 그 점에서 수단 - 예를 들면 도어, 슬라이딩 도어, 배플 또는 에어록이 개방됨에 따라, 경화된 기재가 배출구를 통과하고 그 점에서 수단이 마찬가지로 개방된다.
그러나, 본 발명의 장치가 통풍이 잘되는 부지에 설치되는 경우, 유입구 및 배출구를 교대로 폐쇄하는 것이 바람직한데, 그 이유는 그러한 방식으로 본 발명의 장치를 통과하는 통풍을 피할 수 있기 때문이다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 유입구 및/또는 배출구는 또한 난류 또는 흐름을 줄이는 수단이 구비되어 있다. 그러한 난류 그리고 또한 흐름은, 예를 들면 이송 방향을 따라 정렬된, 금속 가이드 플레이트(17) 또는 가이드 그리드, 하나 뒤에 또다른 하나가 정렬되는 2 이상의 미세-망상 네트, 또는 이송 방향에 대하여 횡 방향으로 배치되어 있고, 바람직하게는 기재 단면에 가능한 밀접하게 적응되어 있는 금속 가이드 플레이트(18)일 수 있다(도 5 내지 도 8).
본 발명의 한가지 바람직한 실시양태에서, 공기보다 더 가벼운 불활성 기체를 사용하는 경우, 본 발명의 장치의 유입구(13) 및/또는 배출구(14)는, 장치의 높이(h)에 상대적인, 장치의 하부 1/2에, 보다 바람직하게는 하부 1/3에, 매우 바람직하게는 가능한 훨씬 더 아래에 또는 바닥부 커버(7)에 위치하게 된다(도 1).
본 발명의 한가지 바람직한 실시양태에서, 공기보다 더 무거운 불활성 기체를 사용하는 경우, 본 발명의 장치의 유입구(13) 및/또는 배출구(14)는, 장치의 높이(h)에 상대적인, 장치의 상부 1/2에, 보다 바람직하게는 상부 1/3에, 매우 바람직하게는 가능한 훨씬 더 위에 또는 정상부 커버(6)에 위치하게 된다(도 9).
이송 메카니즘(12)의 목적은 장치를 통과하는 기재(S)를 이송시키는 데 있다. 이러한 이송 메카니즘은 해당 기술 분야에 공지되어 있으며, 본 발명에는 그리 중요하지 않다. 이송 메카니즘은 기재 상부에서, 하부에서 또는 측부에서 장치를 통과하도록 정렬될 수 있다. 한가지 바람직한 실시양태에서, 기재는 한쪽 또는 양쪽 측부 상에 배치된 이송 메카니즘에 의해 장치를 통과하도록 이동된다. 이는 이송 메카니즘으로부터 벗겨진 물질이 기재 위로 떨어지지 않는다는 이점을 갖고 있으며, 여기서 그 물질은 필요한 경우 경화가 아직 되어 있지 않다.
기재는 예를 들면 벨트, 체인, 캐이블 또는 레일 상에서 이송될 수 있다. 필요한 경우, 기재는 또한 본 발명의 장치 내에서 회전할 수 있지만, 이는 본 발명에 따르면 보다 덜 바람직하다.
3차원 물체를 제외한 다른 물체, 예를 들면 섬유, 필름 또는 플로어 커버링(floor covering)이 본 발명의 장치를 통해 이송되는 경우, 이송 설치부(12)는 롤러 및/또는 롤로 구성될 수 있으며, 그 위로 기재가 이송된다.
본 발명의 장치는 하나 이상의 방사선 공급원(10)을 포함한다.
방사선 경화는 전자 빔, X-선 또는 감마-선, NIR, IR 및/또는 UV 방사선 또는 가시광을 사용하여 수행할 수 있다. 방사선 경화가 저 강도의 것들을 비롯하여 광범위하게 다양한 방사선 공급원으로 수행할 수 있는 것은 불활성 기체 대기 하에서 수행하는 본 발명의 경화의 이점이다.
본 발명에 따라 이용될 수 있는 방사선 경화는 고-에너지 방사선을 방출하는 성능을 보유하는 것들이다. 이와 관련하여 고-에너지 방사선은 특수 NIR, VIS 및/또는 UV 범위 및/또는 전자 빔에 있는 전자기 방사선이다.
여기서 NIR 방사선은 760 nm 내지 2.5 ㎛, 바람직하게는 900 nm 내지 1500 nm의 파장 범위에 있는 전자기 방사선을 나타낸다.
UV 방사선 또는 일광은 λ = 200 내지 700 nm, 보다 바람직하게는 λ = 200 nm 내지 500 nm, 매우 바람직하게는 250 nm 내지 430 nm의 파장 범위에 있는 광을 포함한다.
UV 경화의 경우에서 코팅 물질을 경화시키기에 정상적으로 충분한 방사선 선량은 80 mJ/cm2 내지 500 mJ/cm2의 범위에 있다.
전자 빔은 고-에너지 전자(150 keV 내지 300 keV)에 의한 조사를 포함한다.
본 발명에 따르면, NIR 및/또는 UV 방사선이 바람직하고, 500 nm 이하의 파장을 지닌 방사선이 특히 바람직하다. 10초의 노출 시간 내에 기재 표면적 cm2 당 기재 상에 노출된 선량 100 mJ 이상을 생성하는 500 nm 이하의 파장을 지닌 방사선이 매우 바람직하다.
선형 스펙트럼을 나타내는 램프, 바꾸어 말하면, 특정 파장에서만 방출하는 램프, 예를 들면 발광 다이오드 또는 레이저에 의해 공정 처리되는 것이 적합성을 갖는다.
폭 넓은 밴드를 지닌 램프, 바꾸어 말하면, 파장 범위에 걸친 발광의 분포를 지닌 램프가 마찬가지로 적합하다. 이러한 경우의 최대 강도는 430 nm 이하의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다.
방사선을 위해 적합한 방사선 공급원의 예로는 저압, 중간압 및 고압 수은 램프 뿐만 아니라 형광 튜브, 펄스형 방출기, 금속 할라이드 방출기, 전자 플래시 장치가 있으며, 이들은 광개시제 또는 엑시머 방출기를 사용하는 일 없이 방사선 경화를 허용한다.
본 발명의 방법에 관한 한, 방사선 경화는 또한 일광으로 수행할 수 있거나 또는 일광 대체로서 작용하는 램프로 수행할 수 있다. 이러한 램프는 400 nm 이상의 가시 영역에서 방출하고, UV 램프와 비교하여 설령 UV 광 성분을 보유한다고 하더라도 거의 보유하지 않는다. 언급할 만한 예에는 백열광 램프, 할로겐 램프, 및 크세논 램프가 포함된다.
역시 마찬가지로 펄스형 램프가 적합하며, 그 예로는 포토그래픽 플래시 램프 또는 고-전력 플래시 램프(VISIT로부터 유래된 것)가 있다. 방법의 특정 이점은 저 에너지 수요 및 저 UV 성분을 지닌 램프, 예컨대 500 와트 할로겐 램프, 예를 들면 일반적인 조명 목적에 사용되는 것과 같은 것을 사용하는 성능에 있다. 그 결과, (수은 증기 램프의 경우에서) 전류 공급을 위한 고-전압 유닛에 대한 필요성 또는 필요한 경우 광 보호 수단에 대한 필요성이 존재하지 않는다. 부가적으로, 심지어는 공기 중에서, 할로겐 램프를 사용하면, 단파장 방출 UV 램프에서와 같이, 오존 발생으로 인한 위험이 전혀 존재하지 않는다. 이는 휴대가능한 조사 장치에 의한 방사선 경화를 용이하게 하고, "현장에서(in situ)", 즉 고정된 산업 경화 유닛과는 관계 없는 적용 가능성을 유도한다.
경화에 이용될 수 있는 방사선 공급원의 수는 임의적이고, 이들 공급원은 각각 서로가 동일하거나 상이할 수 있다.
필요한 경우, 특정 영역을 보다 강도 있게 신중히 노출시키기 위해서, 기재 기하구조에, 그리고 이송 속도에 적응되는 방사선 공급원의 배열이 또한 가능하다.
도달하기 어려운 영역, 특히 3차원 기재의 영역을 노출시키기 위해서, 존재하는 방사선 공급원의 적어도 일부 및/또는 임의의 반사기의 적어도 일부는 예를 들면 로보트 팔 상에서와 같이, 이동가능한 형태로 수행하는 것이 가능하므로, 심지어는 예를 들면 기재 내의 음영 영역도 노출될 수 있다. 또한, 본 발명의 장치를 통한 통과 과정에서, 기재를 먼저 NIR 방사선으로 처리하고, 이후 UV 방사선으로 처리하는 것이 유용할 수 있다.
조사 기간은 코팅 또는 모울딩의 소정의 경화 정도에 따라 좌우된다. 가장 단순하게, 경화 정도는 점착성 손실로부터 또는 손톱에 대한 것이거나 또는 예를 들면 다른 물체, 예컨대 연필 심, 금속 팁 또는 플라스틱 팁에 대한 내긁힘성(scratch resistance)으로부터 측정될 수 있다. 또한, 화학물질, 예컨대 용매, 잉크 등에 대한 내화학성을 위한 코팅 분야에서 관용적인 테스트도 적합하다. 코팅 표면을 손상시키는 일 없이, 구체적으로 분광학적 방법, 특히 라만 분광법 및 적외선 분광법, 또는 유전체 또는 음향 특성 등의 측정수단에 의해 공정 처리되는 것도 적합성을 지닌다.
일반적으로 방사선 공급원이 온도-민감성 기재에 손상을 가할 수 있는 다량의 열을 방출시키기 때문에, 방사선 공급원을 본 발명의 장치의 내부 내에 완전 설치하는 것이 아니라 오히려 방사선 공급원을 위한 냉각 수단이 본 발명의 장치 외부에 설치되어 방사선 공급원이 본 발명의 장치 내로 광을 방출하는 방식으로 방사선 공급원을 설치하는 것이 유용할 수 있다.
이는, 예를 들면, 방사선 공급원을 정상부 커버(6) 또는 바닥부 커버(7) 내로 설치하고/하거나, 측부 커버(4 및/또는 5) 내로 설치하고, 본 발명의 장치의 외부에 하우징 및/또는 냉각 유닛을 위치시킴으로써, 달성될 수 있다.
본 발명의 한가지 바람직한 실시양태에서, 방사선 공급원은 본 발명의 장치 내부에 완전 설치되므로, 발산된 열은, 필요한 경우, 기재 상의 코팅 물질을 건조시키는 데 이용될 수 있다(하기 참조).
더구나, 고-에너지 방사선을 이용하는 정도를 증가시키기 위해서, 본 발명의 장치 내에 설치된 하나 이상의 반사기가 존재할 수 있으며, 그 예로는 거울, 알루미늄 또는 다른 금속 호일 또는 밝은 금속 표면이 있다. 한가지 바람직한 실시양태에서, 벽 또는 커버(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및/또는 9)의 표면은 자체 반사기로서 배치될 수 있다.
본 발명의 장치를 통과하는 이송 설치부의 전체 경로 길이에 상대적으로, 하나 이상의 방사선 공급원(10)은 본 발명의 장치 내에 전체 경로 길이의 25% 내지 전체 경로 길이의 75% 이하의 범위, 보다 바람직하게는 전체 경로 길이의 33% 내지 75% 이하의 범위, 매우 바람직하게는 전체 경로 길이의 40% 내지 75% 이하의 범위, 특히 전체 경로 길이의 50% 내지 75% 이하의 범위로 위치할 수 있다.
이러한 특징은 본 발명의 장치를 통과하는 이송 설치부의 경로 길이에 관한 것이다. 바꾸어 말하면, 유입구에서 이러한 경로 길이는 0%이고, 배출구에서 경로 길이는 100%이며, 중간에서는 경로 길이는 전체 경로 길이의 50%이다.
또한, 하나 이상의 방사선 공급원은 폭 넓은 영역에 걸쳐 배치되므로, 조사가 실시되는 구간을 형성하게 된다.
한가지 특히 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 방사선 공급원(10)은, 이송 설치부(12)의 이송 방향에서 볼 때, 기체 공급 수단(11)의 상류에 위치하고, 매우 바람직하게는 하나 이상의 방사선 공급원(10)은 측부 커버(4 및/또는 5) 상에 위치하고/위치하거나, 분할 벽(8 및/또는 9) 상에 위치한다(도 10).
이러한 효과는 불활성 기체의 흐름이, 유입구(13)와 기체 공급 수단(11)의 사이에서, 이송 설치부(12)의 이송 방향에 대하여 바람직하게는 역류로 연장된다는 점에 있다.
불활성 기체는, 하나 이상의 기체 공급 수단(11)에 의해, 주로 임의의 원하는 위치에서 본 발명의 장치 내로 계량될 수 있다.
불활성 기체의 흐름은 주로 이송 설치부(12)의 이송 방향에 대하여 동류(cocurrent)로 또는 역류(countercurrent)로 이동할 수 있으며, 불활성 기체는 유입구(13)와 기재의 방사선 경화가 실시되는 구간과의 사이에서의 불활성 기체가 이송 방향에 대하여 역류로 이동하는 방식으로 계량화되는 것이 바람직하다.
불활성 기체는, 바람직하게는 최종 방사선 공급원 둘레 및/또는 뒤의 영역에, 보다 바람직하게는 본 발명의 장치를 통과하는 이송 설치부의 전체 경로 길이의 1/4 내에, 조사가 실시되는 구간 상류 및/또는 하류에, 매우 특히 바람직하게는 전체 경로 길이 상류의 15% 이하 및 조사가 실시되는 구간 하류의 25% 이하의 범위에, 그리고 특히 전체 경로 길이 상류의 5% 이하 및 조사가 실시되는 구간 하류의 15% 이하의 범위에 계량된다.
기체 공급 수단(11)을 이용하면, 기체 또는 기체 혼합물은 내부 내로 안내될 수 있거나 그 내부에 형성될 수 있다. 후자의 가능성이 매우 중요하며, 예를 들면 불활성 기체는 고체 형태, 예를 들면 드라이 아이스로서, 또는 액체 형태, 예를 들면 응축물로서, 또는 고압 하에, 본 발명의 장치 내로 도입되고, 이어서 거기서 승화 또는 증발된다.
본 발명의 한가지 바람직한 실시양태에서, 불활성 기체는, 예를 들면 흐름 균질화기 또는 흐름 정류기, 예컨대 천공된 금속 플레이트, 스크린, 소결 처리된 금속, 그리드, 프릿(frit), 베드, 벌집형 구조체 또는 튜브형 구조체, 바람직하게는 천공된 금속 플레이트 또는 그리드에 의해, 적은 흐름 또는 와류로 본 발명의 장치 내로 통과된다. 이러한 종류의 흐름 균질화기 또는 흐름 정류기는 비수직적인 흐름 충돌 또는 소용돌이를 감소시킨다.
첨가되는 불활성 기체의 양은 임의의 누출을 통하거나 유입구 및/또는 배출구를 통한 손실된 불활성 기체를 보정하기 위해서 본 발명에 따라 적응된다. 물론, 목적은 불활성 기체의 소모를 최소화하는 것이다. 일반적으로, 본 발명의 장치를 사용하면, 불활성 기체의 손실, 여기에 덧붙여 이송된 물질을 통해 대체되어 운반된 불활성 기체 부피를 보상하기 위해서 불활성 기체의 계량된 첨가의 수준은, 시간 당 본 발명의 장치의 내부 부피의 2배 이하, 보다 바람직하게는 내부 부피의 1배 이하, 매우 바람직하게는 내부 부피의 0.5배 이하, 특히 시간 당 본 발명의 장치의 최종 부피의 0.25 배 이하이다.
본 발명의 한가지 바람직한 실시양태에서, 공기보다 더 가벼운 불활성 기체를 사용하는 경우, 불활성 기체는 본 발명의 장치의 높이(h)에 상대적인, 본 발명의 장치의 상부 1/3에서, 보다 바람직하게는 상부 1/4에서, 매우 특히 바람직하게는 정상부 커버(6)에서 기체 공급 수단(11)을 통해 공급된다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시양태에서, 공기보다 더 가벼운 불활성 기체를 사용하는 경우, 불활성 기체는 기체 공급 수단(11)을 통해 계량 첨가하기 전에, 동안에 또는 후에 가열하며, 불활성 기체는 예를 들면 적어도 불활성 기체 대기의 온도에 상응하는 온도로, 보다 바람직하게는 불활성 기체 대기의 온도보다 10℃ 이상 더 높은 온도로, 매우 특히 바람직하게는 불활성 기체 대기의 온도보다 20℃ 이상 더 높은 온도로 가열된다.
본 발명의 한가지 바람직한 실시양태에서, 공기보다 더 무거운 불활성 기체를 사용하는 경우, 불활성 기체는, 본 발명의 장치의 높이(h)에 상대적인, 본 발명의 장치의 하부 1/3에서, 보다 바람직하게는 하부 1/4에서, 매우 특히 바람직하게는 바닥부 커버(7)에서 기체 공급 수단(11)을 통해 공급된다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시양태에서, 공기보다 더 무거운 불활성 기체를 사용하는 경우, 불활성 기체는 기체 공급 원료(11)를 통해 계량 첨가 전에, 동안에 또는 후에 냉각되며, 불활성 기체는 예를 들면 불활성 기체 대기의 온도 이하의 온도로, 보다 바람직하게는 불활성 기체 대기의 온도보다 10℃ 이상 더 낮은 온도로, 매우 특히 바람직하게는 불활성 기체 대기의 온도보다 20℃ 이상 더 낮은 온도로 냉각된다.
본 발명의 추가 바람직한 실시양태는 본 발명의 장치에서 질소 및 이산화탄소를 동시에 불활성 기체로서 사용하며, 질소는 본 발명의 장치의 높이(h)에 상대적인, 본 발명의 장치의 상부 1/3에서, 보다 바람직하게는 상부 1/4에서, 매우 바람직하게는 정상부 커버(6)에서 기체 공급 수단(11)을 통해 공급되고, 이산화탄소는 본 발명의 장치의 높이(h)에 상대적인, 본 발명의 장치의 하부 1/3에서, 보다 바람직하게는 하부 1/4에서, 매우 바람직하게는 바닥부(7)에서 기체 공급 수단(11)을 통해 공급된다. 이 실시양태의 추가 변형에서, 질소는 상기 설명한 바와 같이 가열할 수 있고/있거나, 또는 이산화탄소는 상기 설명한 바와 같이 냉각 후에 계량될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 발명의 장치 내에서 불활성 기체의 밀도 구배를, 오버레잉(overlaying)에 의해, 달성하는 것이 가능하다.
한가지 바람직한 실시양태에서, 측부 커버(2, 3, 4 및/또는 5) 뿐만 아니라 정상부 및 바닥부 커버(6 및/또는 7)는, 본 발명의 장치와 그 외부 간의 온도 보정을 최소화하기 위해서, 온도 자동 조절되거나 절연된다. 외벽을 통한 온도 보정은 장치 내에 원하지 않은 대류 전류를 야기할 수 있다.
물론, 본 발명의 장치는, 예를 들면 분할 벽을 이동시키기거나, 거리(d1 및/또는 d2)를 변경시키거나 또는 램프를 교체하기 위해서, 통과하여 내부로 출입가능하도록 한, 하나 이상의 맨홀 또는 출입구를 보유할 수 있다. 장치에 들어가기 전에, 내부로부터 불활성 기체를 제거하고 방사성 공급원의 전원을 중단하는 것이 작업장 안전성 이유로 절대 필요하다.
도포, 필름 형성, 희석제 증발 및/또는 코팅 물질의 열적 일차 반응은 정상적으로 본 발명의 장치 외부에서 실시한다.
일반적으로 말하자면, 본 발명의 장치로부터 도포를 분리하는 시간 간격 또는 물리적 거리 또는 도포가 실시되는 방식은 본 발명과는 상관이 없다.
도포는 기재에 대하여, 예를 들면 스프레잉, 트로웰링(troweling), 나이프 코팅, 브러싱, 롤링, 롤러 코팅, 푸어링(pouring), 라미네이팅, 디핑, 플러딩(flooding), 스프레딩 등의 의해 실시할 수 있다. 코팅 두께는 일반적으로 약 3 내지 1000　g/m2, 바람직하게는 5 내지 200　g/m2의 범위이다.
본 발명의 한가지 특히 바람직한 실시양태에서, 코팅 물질로 코팅된 기재는 적어도 부분적으로 본 발명의 장치 내에서 건조된다. 즉, 코팅 물질의 휘발성 성분은 장치의 내부에서 매우 다량으로 제거된다. 이러한 종류의 휘발성 물질은, 예를 들면 코팅 물질 내에 존재하는 용매를 포함한다. 이것은 예를 들면 에스테르, 예컨대 부틸 아세테이트 또는 에틸 아세테이트, 방향족 또는 (시클로)지방족 탄화수소, 예컨대 크실렌, 톨루엔 또는 헵탄, 케톤, 예컨대 아세톤, 이소-부틸 메틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 에틸케톤 또는 시클로헥산온, 알콜, 예컨대 에탄올, 이소프로판올, 모노- 또는 저급 올리고-에틸렌 또는 -프로필렌 글리콜, 모노- 또는 디-에테르화 에틸렌 또는 프로필렌 글리콜 에테르, 글리콜 에테르 아세테이트, 예컨대 메톡시프로필 아세테이트, 시클릭 에테르, 예컨대 테트라히드로푸란, 카르복사미드, 예컨대 디메틸포름아미드 또는 N-메틸프로필렌 및/또는 물일 수 있다. 본 발명의 장치 내에서 건조 단계의 용매의 기화 및/또는 증발은 기체상 용매가 먼지 무함유 장치 내의 불활성 대기에 기여하고, 불활성 기체의 소모를 감소시키며, 부가적으로 경화 과정에서 코팅에 가소제 효과를 발휘하며, 그 결과로서 코팅이 보다 가요성으로 되도록 하는 이점을 갖는다. 그러므로, 본 발명의 장치 내에 존재하는 불활성 기체 대기가 하나 이상의 용매를 포함하면서 용매 분율을 2.5 부피% 이상, 바람하게는 5 부피% 이상, 보다 바람직하게는 7.5 부피% 이상, 매우 바람직하게는 10 부피% 이상의 용매 분율을 보유할 경우 본 발명에 따른 이점이 된다.
추가의 특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 장치는 추가적으로 본 발명의 장치 내부의 불활성 기체 대기 내에 있는 용매가 응축될 수 있는 응축 설비(19)(도면 11)를 포함할 수 있다. 이러한 유형의 응축 설비는 본 발명의 장치의 유입구 및/또는 배출구에 위치하는 것이 바람직하다. 이 설비는, 장치 내에 위치해 있는 냉각 핑커, 냉각 코일 또는 플레이트 열 교환기 또는 튜브 번들 열 교환기를 포함할 수 있으며, 기재의 이송 방향에 상대적인 동류 또는 역류로 바람직하게는 역류로 외부 냉각 매체에 의해 작동되거나, 또는 바람직하게는 드라이 아이스가 장치 내의 CO2 불활성 기체의 공급원으로서 사용되는 경우, 드라이 아이스에 의해 작동됨으로써, 장치 내에 불활성 기체를 발생시키고 동시에 용매를 회수시킨다. 이어서, 응축물은 수집하고, 장치 외부로, 유압 잭(hydraulic jack), 아웃플로우 채널 또는 드레인에 의해, 필요한 경우, 사이펀(siphon)을 사용하여 이송된다. 그러한 응축 및 필요한 경우 용매를 재순환시키는 공정은 용매의 방출 뿐만 아니라 소모를 뚜렷하게 감소시킨다.
본 발명의 장치 내의 코팅된 기재 상의 코팅 물질을 건조시키기 위해서, 불활성 기체 대기 및/또는 코팅 물질은 1 분 이상, 바람직하게는 2 분 이상, 보다 바람직하게는 3 분 이상, 매우 바람직하게는 5 분 이상의 시간에 걸쳐, 50℃ 이상, 바람직하게는 60℃ 이상, 보다 바람직하게는 70℃ 이상, 매우 바람직하게는 80℃ 이상의 온도에서 가열된다.
건조를 위한 열은, 예를 들면, 유입구와 코팅된 기재 사이에 위치한, 하나 이상의 방사선 공급원(10)에 의해 또는 하나 이상의 추가 가열 수단(20)에 의해 발산된 열을 이용함으로써 도입할 수 있다. 이러한 유형의 가열 수단(13)은 해당 기술 분야의 당업자에게 공지되어 있으며, 코팅 물질을 가열하는 IR 램프 및/또는 NIR 램프를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, NIR 방사선은 760 nm 내지 2.5 ㎛, 바람직하게는 900 nm 내지 1500 nm의 파장 범위의 전자기 방사선, 및 25 - 1000 ㎛(근적외선(far IR)), 바람직하게는 2.5 - 25 ㎛(중적외선(middle IR))의 파장 범위의 IR 방사선이다, 건조 공정은 1 - 5 ㎛ 파장을 갖는 방사선을 이용하여 수행하는 것이 바람직하다.
한가지 바람직한 실시양태에서, 방사선 경화는, 코팅된 기재 상의 코팅 물질이 50℃ 이상, 바람직하게는 60℃ 이상, 보다 바람직하게는 70℃ 이상, 매우 바람직하게는 80℃ 이상의 온도를 보유하는 경우, 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 수행된다. 여기서, 코팅 물질이, 불활성 기체 대기의 가열 및/또는 방사선 공급원(10) 및/또는 추가 가열 수단(20) 및/또는 기타에 의해, 상기 온도에 도달하는 방법은 중요하지 않다.
방사선 경화가 코팅 물질의 그러한 상승된 온도에서 적어도 부분적으로 수행되는 경우, 보다 우수한 특성이 결과로 형성된 코팅의 경우에 발견된다. 이에 대한 이유는 불분명하다. 하지만, 그 이유는 예를 들면 가열된 코팅 물질의 감소된 점도에 존재할 수 있다.
장치 내의 체류 시간은 추가 건조 공정이 본 발명의 장치 내에서 실시되는지 여부에 따라 좌우된다. 정상적으로, 본 발명의 장치내 건조 공정, 바꾸어 말하면 유입구를 통한 기재의 통과 내지 배출구를 통한 통과로 인한 건조 공정이 없는 체류 시간은, 1 분 이상, 바람직하게는 2 분 이상, 보다 바람직하게는 3 분 이상, 매우 바람직하게는 4 분 이상, 특히 5분 이상이다. 본 발명의 장치 내에서 건조 공정이 없는 체류 시간은 일반적으로 15 분 초과하지 않으며, 바람직하게는 12 분 이하, 보다 바람직하게는 10 분 이하, 매우 바람직하게는 9 분 이하, 특히 7 분 이하이다. 보다 높은 체류 시간은 일반적으로 코팅 물질의 경화에 유독한 영향을 미치지 않을 뿐만 아니라 긍정적인 효과를 갖고 있지 않으므로, 따라서 결과로 불필요하게 대형 장치를 초래하게 된다.
본 발명의 장치가 추가의 건조 공정을 포함하는 경우, 물론 건조 시간은 지시된 체류 시간에 추가되어야 한다.
본 발명의 장치를 통과하는 이송 설치부(12)의 길이 및 기재가 이송되는 속도는, 이러한 체류 시간에 상응하게 적응된다. 장치내 기재의 체류 시간은, 예를 들면 기재에 따라, 그리고 또한 장치의 크기, 무게 및 구조 복합성에 따라 좌우되고, 또한 경화 처리하고자 하는 코팅 물질 및/또는 기재 상에 코팅 물질을 포함하는 코팅의 반응성, 성질(예를 들면, 착색), 양, 두께 및 표면적에 따라 좌우된다.
3차원 물체가 본 발명의 장치를 통과하여 이송되는 속도는 예를 들면 0.5 내지 10 m/분, 바람직하게는 1-10 m/분, 보다 바람직하게는 2-8 m/분, 매우 바람직하게는 3-7 m/분, 특히 5 m/분일 수 있다. 기체를 퍼 올리는 부분, 예컨대 트림 부분을 구비한 물체 또는 차량 또는 기계를 위한 하우징은, 유사한 방식으로 이송되지만, 산소의 비말동반을, 특히 연장된 경로 구간에 의해 감소시키는 추가 수단을 필요로 한다.
3차원 물체는 코팅 물질을 지닌 코팅이 엄밀하게는 하나의 방사선 공급원으로부터 직접적인 조사에 의해 경화될 수 없거나, 또는 이론상 적어도 경화될 수 없는 것들이다.
웹 제품, 예컨대 필름 또는 플로어 커버링의 경우, 예를 들면 이송 속도는 100 m/분 이상까지 일 수 있으며, 섬유의 경우, 1000 m/분 이상까지 일 수 있다. 이러한 경우, 이송 설치부(12)는, 예를 들면 롤러 및/또는 롤을 포함할 수 있다.
장치내 2개 이상의 팽행한 이송 설치부를 제공하는 것이 유용할 수 있으며, 상기 설치부는 각각의 경우에서 기재를 공통의 유입구 및 배출구를 통해 이송하지만, 장치 내의 별도 구간을 따라 간다. 이는 대부분의 불활성 기체가 손실되고 있는 유입구 및 배출구의 수가 가능한 적게 유지된다는 이점을 갖는다.
볼활성 기체 손실을 피하기 위해서, 본 발명의 장치는 통풍 없는 장소에 설치되어야 한다. 그 이유는 장치 둘레의 완만한 흐름조차도 본 발명의 장치로부터 불활성 기체를 인출할 수 있다. 그러나, 안정성 이유로, 작업자에 위험을 부과할 수 있는 환경의 불활성화를 방지하기 위해서, 장치의 설치 장소의 적당한 환기가 보장되어야 한다.
본 발명의 장치의 불활성 기체 수요를 최소화하기 위해서는, 도포 및 건조 장치에 의한 공기 교환의 결과로서 존재하는 기류를, 그 도포 및 건조 장치로부터 일정 거리를 적절히 유지함으로써, 또는 이러한 기류를 예를 들면 차폐 벽으로 중단 또는 전환시킴으로써, 감소시키는 것이 가능하다.
방사선-경화성 코팅 물질은 방사선-경화성 화합물을 바인더로서 포함한다. 이것은 자유 라디칼 또는 양이온성 중합성 에틸렌계 불포화 기를 함유하는 화합물이다. 방사선-경화성 물질은 방사선-경화성 화합물 1000 g 당 방사선-경화성 에틸렌계 불포화 기 바람직하게는 0.001 내지 12 몰, 보다 바람직하게는 0.1 내지 8 몰, 매우 바람직하게는 0.5 내지 7 몰을 포함한다.
적합한 방사선-경화성 화합물의 예에는, (메트)아크릴레이트 화합물, 비닐 에테르, 비닐 아미드, 불포화 폴리에스테르, 예를 들어 말레산 또는 푸마르산과 필요한 경우 반응성 희석제로서 스티렌을 주성분으로 하는 것, 또는 말레이미드/비닐 에테르 시스템이 포함된다.
(메트)아크릴레이트 화합물, 예컨대 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트, 폴리에테르 (메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트, 카르보네이트 (메트)아크릴레이트, 실리콘 (메트)아크릴레이트 및 아크릴화 폴리아크릴레이트가 바람직하다.
방사선-경화성 에틸렌계 불포화 기의 바람직하게는 40 몰% 이상, 보다 바람직하게는 60 몰% 이상이 (메트)아크릴 기이다.
방사선-경화성 화합물은, 화학 반응, 예를 들면 알콜, 카르복실산, 아민, 에폭시, 무수물, 이소시아네이트 또는 멜라민 기의 화학 반응에 의한, 추가의 열적 경화(이중 경화)를 위한, 추가의 반응성 기, 예를 들면 멜라민, 이소시아네이트, 에폭시, 무수물, 알콜, 및 카르복실산 기를 포함할 수 있다.
방사선-경화성 화합물은 용액의 형태로, 예를 들면 유기 용매 또는 수 중의 용액 형태로, 예를 들면 수성 분산액으로 존재할 수 있거나, 또는 분말로 존재할 수 있다.
방사선-경화성 화합물 및 이로 인하여 또한 방사선-경화성 물질은 실온에서 유체인 것이 바람직하다, 방사선-경화성 물질은 바람직하게는 20 중량% 미만, 특히 10 중량% 미만의 유기 용매 및/또는 물을 포함한다. 이들은 (100% 계라고 칭하는) 용매 무함유 상태 또는 수분 무함유 상태인 것이 바람직하다. 이러한 경우, 바람직하게는 건조 단계 없이 수행하는 것이 가능하다.
방사선-경화성 화합물을 바인더로서 사용하는 것 이외에도, 방사선-경화성 물질은 추가 성분을 포함할 수 있다. 적합한 예에는 안료, 레벨링제(leveling agent), 염료, 안정화제 등이 포함된다.
UV 광에 의한 경화의 경우, 광개시제를 사용하는 것이 관용적이다.
사용될 수 있는 광개시제는 해당 기술 분야의 당업자에게 공지되어 있는 광개시제이며, 그 예로는 문헌["Advances in Polymer Science", Volume 14, Springer Berlin 1974] 또는 문헌[K. K. Dietliker, Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings, Inks and Paints, Volume 3; Photoinitiators for Free Radical and Cationic Polymerization, P.　K.　T. Oldring (Ed.), SITA Technology Ltd, London]에 특정되어 있는 것들이 있다.
적합한 예에는포스핀 옥사이드, 벤조펜논, α-히드록시알킬 아릴케톤, 티오크산톤, 안트라퀴논, 아세토페논, 벤조인 및 벤조인 에테르, 케탈, 이미다졸 또는 페닐글리옥실산이 포함된다.
포스핀 옥사이드는, 예를 들면 EP-A 7　508, EP-A 57　474, DE-A 196　18　720, EP-A 495　751 또는 EP-A 615　980에 기술되어 있는 바와 같이, 예를 들면 모노- 또는 비스-아실포스핀 옥사이드, 예컨대 Irgacure(등록상표) 819(비스(2,4,6-트트리메틸벤조일)페닐포스핀 옥사이드)이며, 예로는 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥사이드(Lucirin(등록상표)TPO), 에틸 2,4,6-트리메틸벤조일페닐포스피네이트 및 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀 옥사이드가 있다.
벤조페논으로는 예를 들면 벤조페논, 4-아미노벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4-페닐벤조페논, 4-클로로벤조페논, 미힐러 케톤(Micher's ketone), o-메톡시벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 4-메틸벤조페논, 2,4-디메틸벤조페논, 4-이소프로필벤조페논, 2-클로로벤조페논, 2,2'-디클로로벤조페논, 4-메톡시벤조페논, 4-프로폭시벤조페논 또는 4-부톡시벤조페논이 있다.
α-히드록시 아릴 케톤으로는 예를 들면 1-벤조일시클로헥산-1-올(1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤), 2-히드록시-2,2-디메틸아세토페논(2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온), 1-히드록시아세토페논, 1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 및 2-히드록시-2-메틸-1-(4-이소프로판-2-일페닐)프로판-1-온을 포함하는 중합체(공중합된 형태)(Esacure(등록상표) KIP 150)가 있다.
크산톤 및 티오크산톤으로는 예를 들면 10-티오크산테논, 티오크산텐-9-온, 크산텐-9-온, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디-이소프로필티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤 및 클로로크산텐온이 있다.
안트라퀴논으로는 예를 들면 β-메틸안트라퀴논, tert-부틸안트라퀴논, 안트라퀴논카르보닐산 에스테르, 벤즈[de]안트라센-7-온, 벤즈[a]안트라센-7,12-디온, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-tert-부틸안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논 및 2-아밀안트라퀴논이 있다.
아세토페논으로는 예를 들면 아세토페논, 아세토나프토퀴논, 발레로페논, 헥사노페논, α-페닐부틸로페논, p-모르폴리노프로피오페논, 디벤조수베론, 4-모르폴리노벤조페논, p-디아세틸벤젠, 4'-메톡시아세토페논, α-테트랄론, 9-아세틸펜안트렌, 2-아세틸펜안트렌, 3-아세틸펜안트렌, 3-아세틸인돌, 9-플루오레논, 1-인단온, 1,3,4-트리아세틸벤젠, 1-아세토나프톤, 2-아세토나프톤, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 1,1-디클로로아세토페논, 1-히드록시아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-2-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온이 있다.
벤조인 및 벤조인 에테르로는 예를 들면 4-모르폴리노데옥시벤조인, 벤조인, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤조인 테트라히드로피라닐 에테르, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 부틸 에태르, 벤조인 이소프로필 에테르 및 7-H-벤조인 메틸 에테르가 있다.
케탈로는 예를 들면 아세토페논 디메틸 케탈, 2,2-디에톡시아세토페논 및 벤질 케탈, 예컨대 벤질 디메틸 케탈이 있다.
DE-A- 198 26 712, DE-A 199 13 353 또는 WO 98/33761에 기술된 바와 같인 페닐 글리옥실산, 또는 기타 광개시제, 예컨대 벤즈알데히드, 메틸 에틸 케톤, 1-나프트알데히드, 트리페닐포스핀, 트리-o-톨릴포스핀, 2,3-부탄디온 또는 이들의 혼합물, 예컨대 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-2-온과 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤의 혼합물, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀 옥사이드와 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온의 혼합물, 벤조페논과 1-히드록시시클로헥실페닐 케톤의 혼합물, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀 옥사이드와 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤의 혼합물, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥사이드와 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온의 혼합물, 2,4,6-트리메틸벤조페논과 4-메틸벤조페논의 혼합물, 2,4,6-트리메틸벤조페논과 4-메틸벤조페논과 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥사이드의 혼합물이 있다.
본 발명의 이점은 방사선-경화성 물질내 광개시제의 양은 낮을 수 있다는 것이다.
방사선-경화성 물질은 방사선-경화성 화합물의 100 중량부 당 광개시제 바람직하게는 10 중량부 미만, 특히 4 중량부 미만, 그리고 보다 바람직하게는 1.5 중량부 미만을 포함한다.
광개시제는 특히 0 중량부 내지 1.5 중량부, 보다 특히 0.01 중량부 내지 1 중량부의 양이 충분하다.
관용적인 공정이 코팅하고자 하는 기재에 방사선-경화성 조성물을 도포하거나 그 조성물을 적당한 형상으로 만드는 데 이용할 수 있다.
방사선 경화 공정은 기재가 불활성 기체에 의해 둘러싸이면 곧바로 수행할 수 있다.
본 발명의 방법은 기재 상의 코팅을 생성하고 모울딩을 생성하기에 적합하다.
적합한 기재로는 예를 들면 목재, 제지, 섬유, 피혁, 부직포, 플라스틱 표면, 유리, 세라믹, 광물 건축 재료, 예컨대 성형된 시멘트 성분 및 섬유 시멘트 슬라브, 또는 코팅되거나 비코팅된 금속, 바람직하게는 플라스틱 또는 금속이 있으며, 금속은 또한 예를 들면 호일 또는 필름의 형태로 존재할 수 있다.
플라스틱으로는 예를 들면 열가소성 중합체, 특히 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리부틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 아크릴로니트릴-에틸렌-프로필렌-디엔-스티렌 공중합체(A-EPDM), 폴리에테르이미드, 폴리에테르케톤, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 에테르 또는 이들의 혼합물이 있다.
추가적으로 언급할 수 있는 것으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리부타디엔, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리카르보네이트, 폴리비닐아세탈, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아세탈, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세테이트, 페놀 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지 또는 폴리우레탄, 이들의 블록 또는 그라프트 공중합체, 및 이들의 블렌드가 있다.
플라스틱으로서 언급할 수 있는 것은 ABS, AES, AMMA, ASA, EP, EPS, EVA, EVAL, HDPE, LDPE, MABS, MBS, MF, PA, PA6, PA66, PAN, PB, PBT, PBTP, PC, PE, PEC, PEEK, PEI, PEK, PEP, PES, PET, PETP, PF, PI, PIB, PMMA, POM, PP, PPS, PS, PSU, PUR, PVAC, PVAL, PVC, PVDC, PVP, SAN, SB, SMS, UF, 및 UP 플라스틱(이들 약자는 DIN 7728에 따른 것임) 및 지방족 폴리케톤이 바람직하다.
특히 바람직한 플라스틱 기재로는 폴리올레핀, 예컨대 PP(폴리프로필렌), 예를 들면 이소택틱, 신디오택틱 또는 어택틱일 수 있으며 비배향될 수 있거나 단일축 또는 이중축 인발에 의해 배향될 수 있는 것, SAN(스티렌-아크릴로니트릴 공중합체), PC(폴리카르보네이트), PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트), PBT(폴리(부틸렌 테레프탈레이트)), PA(폴리아미드), ASA(아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 공중합체), 및 ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체) 뿐만 아니라 이들의 물리적 혼합물(블렌드)가 있다. 특히 바람직한 것은 PP, SAN, ABS, ASA 뿐만 아니라 ABS 또는 ASA와 PA 또는 PBT 또는 PC와의 혼합물이다,
모울딩으로서 언급할 만 것으로는 예를 들면 복합체, 방사선 경화성 물질로 함침된 직물 또는 섬유 재료를 포함하는 것, 또는 예를 들면 스테레오리쏘그래피(stereolithography)를 위한 모울딩이 있다.

Claims (26)

  1. 불활성 기체 대기 하에 기재(S) 상의 코팅의 경화를 수행하는 장치(1)로서,
    - 측부 커버(2, 3, 4 및 5),
    - 정상부 및 바닥부 커버(6 및 7)(여기서, 커버(2, 3, 4, 5, 6 및 7)는 함께 내부를 에워싸고 있음),
    - 내부를 세분하는 하나 이상의 분할 벽(8)으로서, 바닥부 커버(7)에서 끝나고 정상부 커버(6)로부터 거리(d1)를 개방 상태로 남겨 두는 분할 벽(8),
    - 내부를 세분하는 하나 이상의 분할 벽(9)으로서, 정상부 커버(6)에서 끝나고 바닥부 커버(7)로부터 거리(d2)를 개방 상태로 남겨 두는 분할 벽(9)(여기서, 분할 벽(8 및 9)은 각자 인접한 분할 벽(9 또는 8)과, 그리고 필요한 경우, 측부 커버(2 또는 3)와 함께, 세분된 내부(구획)를 형성함),
    - 내부 내에서 및/또는 내부 내로 방사하는 하나 이상의 방사선 공급원(10),
    - 기체 또는 기체 혼합물이 내부 내로 통과될 수 있거나 또는 내부에 형성될 수 있는 하나 이상의 기체 공급 수단(11),
    - 기재(S)를 위한 하나 이상의 이송 수단(12),
    - 유입구(13), 및
    - 배출구(14)
    를 포함하며, 여기서
    - 분할 벽(8)은 바닥부 커버(7)에 대하여 실질적으로 수직으로 세워져 있고,
    - 분할 벽(9)은 정상부 커버(6)에 대하여 실질적으로 수직으로 세워져 있으며,
    - 장치(1)의 거리(d1 및 d2), 그리고 또한 폭(b)은 이들이 이송 수단(12)의 이송 방향을 따른 기재(S)의 치수보다 더 크도록 선택되며, 그리고
    - 수단(2, 3, 8 및 9)은 4 이상의 구획을 형성하는 것인 장치.
  2. 제1항에 있어서, 기재가 장치에서 개별 구획을 통해 이송되는 단면적은 이송 방향에서 기재의 투사된 단면적의 3배 이상인 것인 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구획의 수가 4 내지 15인 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구획의 수가 6 내지 8인 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 불활성 기체 대기는 질소 및/또는 이산화탄소로 주구성되는 것인 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 불활성 기체 대기는 3 부피% 이하의 산소 함량을 보유하는 것인 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 구획의 높이(h)는 거리(d1 및 d2) 중 보다 큰 것의 2배 이상인 것인 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 분할 벽(8 및 9)은 커버(7 및 6) 각각에 대한 수직으로부터 30 °이하로 편향되어 있는 것인 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제2항에 정의된 단면적은 이송 방향에서 기재(S)의 투사된 단면적 크기의 6배 이하인 것인 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 방사선 공급원(10)은 200 nm 내지 760 nm의 UV 파장 λ를 포함하는 것인 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 방사선 공급원(10)은 760 nm 내지 25 ㎛의 NIR 및/또는 IR 파장 λ를 포함하는 것인 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 기체 공급 수단(11)을 통한 기체의 공급은 저류 방식(low-flow manner)으로 실시하는 것인 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 유입구(13)는, d1 및 d2인 2개의 파라미터 중 보다 큰 것에 따라, 파라미터(d1 또는 d2)의 0 내지 10배인 하나 이상의 길이(f1)에 걸쳐 형성되는 것인 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 배출구(14)는. d1 및 d2인 2개의 파라미터 중 보다 큰 것에 따라, 파라미터(d1 또는 d2)의 0 내지 10배인 하나 이상의 길이(f2)에 걸쳐 형성되는 것인 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서, 유입구(13) 및/또는 배출구(14)는 기체 유체 손실을 방지하기에 적합한 수단으로 밀봉 처리하는 것인 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서, 불활성 기체는 공기보다 더 무겁고, 장치(1)의 높이(h)에 기초하여, 장치(1)의 하부 1/3에서 기체 공급 수단(11)을 통해 공급되는 것인 장치.
  17. 제16항에 있어서, 불활성 기체는 불활성 기체 대기 온도 이하의 온도에서 기체 공급 수단(11)을 통해 계량되는 것인 장치.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 장치의 유입구(13) 및/또는 배출구(14)는, 장치의 높이(h)에 기초하여, 장치의 상부 1/2에 배치되는 것인 장치.
  19. 제1항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서, 불활성 기체는 공기보다 더 가볍고, 장치(1)의 높이에 기초하여, 장치(1)의 상부 1/3에서 기체 공급 수단(11) 을 통해 공급되는 것인 장치.
  20. 제19항에 있어서, 불활성 기체는 불활성 기체 대기 온도 이상의 온도에서 기체 공급 수단(11)을 통해 계량되는 것인 장치.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 장치의 유입구(13) 및/또는 배출구(14)는 장치의 높이(h)에 기초하여, 장치의 하부 1/2에 배치되는 것인 장치.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 하나의 항에 있어서, 측부 커버(2, 3, 4 및/또는 5), 그리고 또한 정상부 및 바닥부 커버(6 및/또는 7)는 자동 온도 조절되거나 절연되는 것인 장치.
  23. 불활성 기체 대기 하에 기재(S) 상의 코팅의 경화를 수행하는 방법으로서,
    경화는 제1항 내지 제22항 중 어느 하나의 항에 따른 장치에서 수행하는 것인 방법.
  24. 제23항에 있어서, 장치내 온도가 적어도 부분적으로 50℃ 이상인 방법.
  25. 불활성 기체 대기 하에 기재(S) 상의 코팅 물질의 경화를 수행하는 방법으로서,
    경화는 50℃ 이상의 코팅된 기재(S) 상의 코팅 물질의 온도에서 적어도 부분적으로 수행하는 것인 방법.
  26. 기재(S) 상의 코팅 물질의 경화를 수행하는 데 있어서의 제1항 내지 제22항 중 어느 하나의 항에 따른 장치의 용도.
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