In this study, the effects of coating thickness in in-mold coating process on cavity pressure and surface characteristics were investigated by experiments. An experimental mold was developed for the simultaneous injection molding and surface coating of a plastic plate. The material used for in-mold coating experiment was two-component polyurethane. Through experiments under different coating thicknesses, cavity pressure traces, air-bubble distributions and hardness characteristics were investigated. In cavity pressure traces, there were two peaks due to the movement of mixing head. The peaks of cavity pressure increased with decreasing coating thickness. The size of the bubbles on the surface of the part area increased with an increase of coating thickness. In addition, as the coating thicknesses increased, the hardness under short demolding time decreased significantly compared with that under long demolding time. It was found that the demolding time should be increased for providing enough curing in mold with an increase of coating thickness.

본 연구에서는 인몰드 코팅 공정에서 코팅두께가 캐비티 압력과 표면특성에 미치는 영향에 대하여 실험적으로 고찰하였다. 플라스틱 평판을 대상으로 사출성형과 표면코팅을 동시에 수행할 수 있는 실험용 금형을 개발하였다. 코팅 소재는 2액형 폴리우레탄이며, 다양한 코팅두께에 대한 실험을 통하여 캐비티 압력추이, 기포분포, 경화특성 등을 고찰하였다. 캐비티 압력추이에서 믹싱헤드의 동작에 따라 2개의 피크가 나타났으며, 코팅두께가 감소함에 따라 압력의 피크값이 증가하였다. 제품표면에서의 기포 크기는 코팅두께가 두꺼워짐에 따라 증가하였다. 또한 코팅 두께가 두꺼울수록 금형개방 시간이 짧은 경우의 경도는 긴 경우의 경도에 비해 더욱 크게 감소하였다. 이로부터 금형 안에서 코팅 소재의 충분한 경화를 위하여 코팅두께가 클수록 금형개방 시간을 증가하여야 함을 알 수 있었다.

Keywords: in-mold coating, injection molding, polyurethane, cavity pressure, bubble