KR101515392B1 - 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체, 이의 제조방법 및 이의 제조장치 - Google Patents

열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체, 이의 제조방법 및 이의 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체, 이의 제조방법 및 이의 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 가닥씩 개별적으로 배출되는 연속상 탄소 섬유들의 가닥 수를 제어하고, 에어 가압을 통해 열가소성 수지를 외주면에 코팅하는 방법, 장치 및 이를 통해 제조된 복합체로서, 공정이 간소하며 용이하고, 손쉽게 탄소 섬유의 함량을 제어할 수 있으며, 기존의 수지 제품에 비해 월등하게 강도가 향상된 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체, 이의 제조방법 및 이의 제조장치에 관한 것이다.

Description

열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체, 이의 제조방법 및 이의 제조장치{CARBON FIBER COMPLEX COATED BY THERMOPLASTIC RESIN, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND MANUFACTURING APPARATUS THEREOF}
본 발명은 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체, 이의 제조방법 및 이의 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 가닥씩 개별적으로 배출되는 연속상 탄소 섬유들의 가닥 수를 제어하고, 에어 가압을 통해 열가소성 수지를 외주면에 코팅하는 방법, 장치 및 이를 통해 제조된 복합체로서, 공정이 간소하며 용이하고, 손쉽게 탄소 섬유의 함량을 제어할 수 있으며, 기존의 수지 제품에 비해 월등하게 강도가 향상된 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체, 이의 제조방법 및 이의 제조장치에 관한 것이다.
열가소성 수지는 열경화성 수지에 비해 인성이 우수하기 때문에 충격 흡수능력, 파괴인성, 크리프에 강하다. 또한 최근의 자원재활용에 대한 당위성의 증대로 인해 열가소성 수지 복합재료의 수요가 증대되고 있는 추세이다.
한편, 탄소 섬유가 내부에 함침된 열가소성 수지 제품은 토목 분야, 인공위성 분야, 스포츠 분야, 해양구조물 분야, 풍력터빈 분야, 레이싱카 분야, 전기전자통신 분야 등 다양한 분야에 활용되고 있다.
탄소 섬유의 경우 열경화성 수지에 함침시켜 성형물을 제조하는 경우에는 제조 공정상에 있어 많은 어려움과 제약을 가지고 있다. 또한 제조된 제품의 재활용이 어려워 친환경적이지 못하다는 문제도 있다. 반면 열가소성 수지를 활용하게 되면 재활용이 가능하며, 압출 성형 방식을 적용할 수 있어 공정상의 편의성을 제고할 수 있다.
이에 미국 등록특허공보 US7429305호(Process and machine for producing lightweight thermoplastic composite products in a continuous manner, 2008.09.30. 공개)에서는 경량의 열가소성 배하물 제품을 연속적인 방법으로 생산하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 몰드 및 오븐에 있어 면적의 물리적 제한을 없애고 나은 비용으로 생산 가능한 제조방법 및 제조장치를 제시하였다.
또, 일본 공개특허공보 제2013-163888호(탄소 섬유 강화 열가소성 수지 조성물 및 성형품, 2013.08.22 공개)에서는 탄소 섬유와 열가소성 수지와의 계면 접착성이 우수하고 역학 특성이 우수한 타소 섬유 가화 열가소성 수지 조성물을 제시한바 있다.
그러나 상술한 선행기술문헌에 기재된 발명들의 경우, 연속상의 탄소 섬유들을 한 가닥씩 공급하고 이를 제어하여 열가소성 수지를 코팅하는 기술을 제시하지 않고 있어, 열가소성 수지 내부에 함침되는 탄소 섬유의 함량비를 효과적으로 제어할 수 없는 문제가 있으며, 코팅 과정에서 추가적으로 탄소 섬유와 열가소성 수지 간의 접착력을 향상시키기 위한 성형장치 혹은 성형방법을 제시하지 못하고 있는 문제가 있었다.
미국 등록특허공보 US7429305호(Process and machine for producing lightweight thermoplastic composite products in a continuous manner, 2008.09.30. 공개) 일본 공개특허공보 제2013-163888호(탄소 섬유 강화 열가소성 수지 조성물 및 성형품, 2013.08.22 공개)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 한 가닥씩 개별적으로 배출되는 연속상 탄소 섬유들의 가닥 수를 제어하고, 에어 가압을 통해 열가소성 수지를 외주면에 코팅하는 방법, 장치 및 이를 통해 제조된 복합체로서, 공정이 간소하며 용이하고, 손쉽게 탄소 섬유의 함량을 제어할 수 있으며, 기존의 수지 제품에 비해 월등하게 강도가 향상된 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체, 이의 제조방법 및 이의 제조장치를 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따라 투입되는 열가소성 수지 펠렛(pellet)(1)을 계량한 후 압출기(100)에 공급하여 압축과 혼련을 거치는 전처리 단계(S10); 전처리된 열가소성 수지(10)를 혼합기(300)에 공급하는 수지 공급단계(S20); 한 가닥씩 개별적으로 배출되는 연속상 탄소 섬유(20)들의 가닥 수를 제어하여 상기 혼합기(300)에 공급하는 탄소 섬유 공급단계(S30); 상기 혼합기(300)에서, 한 가닥의 탄소 섬유(21) 또는 복수 가닥의 탄소 섬유 다발(22)의 외주면에 상기 열가소성 수지(10)를 코팅하여 탄소 섬유 복합체(A)를 형성하는 코팅단계(S40); 코팅된 탄소 섬유 복합체(A)를 에어 가압식 성형장치(400)에 공급하여 가압 성형하는 성형단계(S50); 가압 성형된 탄소 섬유 복합체(A)를 냉각시키는 후처리 단계(S60); 및 커팅기(600)를 사용하여 후처리된 탄소 섬유 복합체(A)를 절단하는 가공단계(S70);를 포함하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체의 제조방법을 제공한다.
이때 상기 전처리 단계(S10)에서, 상기 압출기(100)는 열 전도성 재질로 이루어진 스크류(screw) 압출기로서, 스크류의 회전 속도를 제어하거나 스크류의 홈 간격을 조절하여 복수의 전처리 공정을 수행하고 공급되는 열가소성 수지(10)의 양을 제어하도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 성형단계(S50)에서, 상기 에어 가압식 성형장치(400)는 고압의 공기가 충전되기 위한 외부관(410)과 탄소 섬유 복합체(A)가 통과하기 위한 내부관(420)로 이루어지되, 상기 내부관(420)의 외주면 소정 영역에 상기 외부관(410)과 소통되도록 적어도 하나 이상의 홀(421)이 형성되어, 상기 홀(421)을 통해 외부관(420)에 노출되는 상기 탄소 섬유 복합체(A)의 외주면이 상기 고압의 공기에 의해 가압되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 가공 단계(S70)를 거친 탄소 섬유 복합체(A) 내에서 상기 탄소 섬유(20)의 함량비가, 상기 탄소 섬유 복합체(A)의 전체 중량을 기준으로 5~20 중량%일 수 있으며, 탄소 섬유 복합체(A)의 단면 직경(D)이 2~4 mm이고, 절단된 길이(L)가 3~6mm인 것이 바람직하다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따라 상술한 바와 같은 제조방법으로 제조된 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체를 제공한다.
또, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 투입되는 열가소성 수지 펠렛(1)을 계량한 후 압축과 혼련을 수행하기 위한 압출기(100); 한 가닥씩 개별적으로 배출되는 연속상 탄소 섬유(20)들의 가닥 수를 제어하여 공급하기 위한 탄소 섬유 공급부(200); 상기 탄소 섬유 공급부(200)로부터 공급되는 한 가닥의 탄소 섬유(21) 또는 복수 가닥의 탄소 섬유 다발(22)의 외주면에 상기 압출기(100)로부터 공급되는 열가수성 수지(10)를 코팅하여 탄소 섬유 복합체(A)를 형성하기 위한 혼합기(300); 및 상기 혼합기(300)로부터 공급되는 코팅된 탄소 섬유 복합체(A)를 고압 공기를 통해 가압 성형하기 위한 에어 가압식 성형장치(400);를 포함하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체 제조장치를 제공한다.
이때 상기 에어 가압식 성형장치(400)를 통해 가압 성형된 탄소 섬유 복합체(A)를 냉각시키기 위한 후처리부(500); 및 후처리부(500)를 통해 후처리된 탄소 섬유 복합체(A)를 소정의 길이로 절단 가공하기 위한 커팅기(600);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또, 상기 압출기(100)는, 열 전도성 재질로 이루어진 스크류(screw) 압출기로서, 스크류의 회전 속도를 제어하거나 스크류의 홈 간격을 조절하여 복수의 전처리 공정을 수행하고 공급되는 열가소성 수지(10)의 양을 제어하도록 하는 것이 바람직하며, 상기 에어 가압식 성형장치(400)는 고압의 공기가 충전되기 위한 외부관(410)과 탄소 섬유 복합체(A)가 통과하기 위한 내부관(420)로 이루어지되, 상기 내부관(420)의 외주면 소정 영역에 상기 외부관(410)과 소통되도록 적어도 하나 이상의 홀(421)이 형성되어, 상기 홀(421)을 통해 외부관(410)에 노출되는 상기 탄소 섬유 복합체(A)의 외주면이 상기 고압의 공기에 의해 가압되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체, 이의 제조방법 및 이의 제조장치는, 열가소성 수지 내에 전기 전도성을 갖는 탄소 섬유를 함침시킴으로써 전자파 차폐 기능을 부여함과 동시에 기존의 글라스 파이버(glass fiber)에 비해 강도가 약 30% 정도 향상되며, 손쉬운 압출·사출 성형을 통한 코팅법을 채택하고 있어 작업성이 향상되고, 재활용이 가능하여 기존의 제품들에 비해 보다 친환경적이며, 연속상의 탄소 섬유 가닥 수를 제어함으로써 제품 요구에 맞게 복합체 내에 함침된 탄소 섬유의 함량비를 용이하게 조절할 수 있고, 에어 가압식 성형 장치를 도입하여 탄소 섬유와 열가소성 수지간의 밀착력이 보다 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체의 제조방법의 흐름도(flow chart)이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체(A)의 단면도 및 사시도를 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체의 제조장치(B)를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 또 따른 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체의 제조장치(B)에 포함되는 에어 가압식 성형장치(400)를 도시한 모식도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
먼저 본 발명은 바람직한 일 실시예에 따라 전처리 단계(S10), 수지 공급단계(S20), 탄소 섬유 공급단계(S30), 코팅단계(S40), 성형단계(S50), 후처리 단계(S60) 및 가공단계(S70)를 포함하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체의 제조방법과, 압출기(100), 탄소 섬유 공급부(200), 혼합기(300) 및 에어 가압식 성형장치(400)를 포함하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체의 제조장치(B)를 제공한다. 상술한 제조방법의 흐름도(flow chart)가 도 1에 도시되어 있으며, 상술한 제조장치(B)를 개략적으로 도시한 모식도가 도 3에 도시되어 있다. 이하, 상술한 제조방법의 시계열적 각 단계에 대하여 상세히 설명한다.
전처리 단계(S10)에서는 최초 투입되는 펠렛(pellet) 형태의 열가소성 수지(1) 원재료를 계량하고 압축, 가열, 혼련 등의 처리 과정을 거치게 된다. 이러한 과정은 압출기(100)에 의해 수행되며, 압출기(100)는 고분자 수지를 압출 성형하기 위한 다양한 형태의 장비가 차용될 수 있으나, 바람직하게는 열 전도성 재질로 이루어진 스크류(screw) 압출기를 사용하는 것이 바람직하다.
스크류 압출기를 적용함으로써, 스크류의 회전속도(rpm)을 제어하거나 스크류 홈의 간격을 조절함으로써 계량, 압출, 혼련 등 복수의 전처리 공정을 구분하여 수행할 수 있으며, 최종적으로 후술할 혼합기(300)에 공급되는 열가소성 수지의 양을 조절하여 코팅되는 열가소성 수지의 두께 등을 제어할 수 있다.
다음으로 상술한 바와 같은 전처리 단계(S10)를 거친 열가소성 수지(10)를 혼합기(300)에 공급하는 수지 공급단계(S20)와 한 가닥씩 개별적으로 배출되는 연속상 탄소 섬유(20)들의 가닥수를 제어하여 혼합기(300)에 이를 공급하는 탄소 섬유 공급단계(S30)를 거치게 된다.
탄소 섬유 공급단계(S30)는 탄소 섬유 공급부(200)에 의해 수행되며, 다수의 공급부를 갖추어 이를 통해 한 가닥씩 개별적으로 연속상 탄소 섬유(20)들을 배출할 수 있게 되고, 이때 상기 공급부를 개별적으로 제어함으로써 궁극적으로 혼합기(300)에 공급되는 탄소 섬유(20)의 가닥 수를 제어할 수 있게 되어, 탄소 섬유 복합체(A) 내에 함침되는 탄소 섬유(20)의 함량비를 제품 요구에 맞추어 조절할 수 있게 된다.
다음으로, 혼합기(300)로 공급되는 탄소 섬유(20)과 열가소성 수지(10)를 혼합하여 탄소 섬유(20)의 외주면에 열가소성 수지(10)를 코팅하여 탄소 섬유 복합체(A)를 형성하는 코팅단계(S40)를 수행하게 된다. 여기서 공급되는 탄소 섬유(20)의 형태는 상술한 바와 같은 탄소 섬유 공급부(200)에 의한 탄소 섬유(20) 가닥 수 제어에 의해 한 가닥의 탄소 섬유(21)의 형태이거나 복수 가닥의 탄소 섬유 다발(22)일 수 있다.
다음으로, 혼합기(300)에서 코팅되어 형성된 탄소 섬유 복합체(A)를 에어 가압식 성형장치(400)에 공급하고, 이를 통해 가압 성형하는 성형단계(S50)를 거치게 된다. 이에 사용되는 에어 가압식 성형장치(400)가 도 4에 도시되어 있다.
에어 가압식 성형장치(400)는 고압의 공기를 주입하여 이를 통해 탄소 섬유 복합체(A)의 외주면을 가압 성형함으로써 탄소 섬유(20)와 열가소성 수지(10)간의 밀착력을 향상시키기 위한 장치이다. 더욱 상세하게 이에 대해 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 가압식 성형장치(400)는 고압의 공기가 충진되는 외부관(410)과 탄소 섬유 복합체(A)가 통과하는 내부관(420)으로 구성된다.
이때 내부관(420)의 외주면 소정 영역에 적어도 하나 이상의 홀(421)이 형성되어, 홀(421)을 통해 내부관(420)을 지나가는 탄소 섬유 복합체(A)가 고압의 공기가 충전되어 있는 외부관(410) 상에 노출된다. 이로써, 노출된 탄소 섬유 복합체(A) 외주면 상의 부위가 외부관(410)에 충전된 고압의 공기에 의해 가압되어 가압 성형 공정이 연속적으로 수행된다.
다음으로, 상술한 바와 같이 가압 성형된 탄소 섬유 복합체(A)를 냉각시키는 후처리 단계(S60)를 수행한다. 이는 냉각부(510)로 구성되는 후처리부(500)를 사용하여 이루어진다. 제조되는 탄소 섬유 복합체(A)를 연속적으로 냉각수를 통과하도록 함으로써 성형된 복합체의 안정도, 밀착도 및 강도를 높이게 된다.
또한 공정의 말미에 복수 개의 롤러가 배치된 롤러부(520)를 두어, 이를 통해 제조되는 탄소 섬유 복합체(A)를 연속적으로 끌어 줌으로써, 일 방향으로 탄소 섬유 복합체(A)가 이동되도록 하여 공정을 연속적으로 구동할 수 있도록 할 수 있다.
최종적으로, 상술한 바와 같이 후처리된 탄소 섬유 복합체(A)를 제품 요구에 알맞은 길이로 커팅기(600)를 통해 절단하는 가공단계(S70)를 거치게 되면서, 최종 제품의 형태인 탄소 섬유 복합체(A)가 제조된다. 제조되는 탄소 섬유 복합체(A)의 단면도 및 사시도가 도 2에 도시되어 있다.
최종 제품인 탄소 섬유 복합체(A) 내에서 탄소 섬유(20)의 함량비, 더욱 상세하게는 탄소 섬유 복합체(A)의 전체 중량 기준으로 탄소 섬유(20) 부분이 차지하는 중량의 비율은, 제품 요구에 따라 적정한 함량비를 채택하여 제조할 수 있지만, 바람직하게는 5~20 중량%일 수 있다. 탄소 섬유 복합체(A) 내의 탄소 섬유(20) 함량비가 5 중량% 미만인 경우에는, 탄소 섬유 함침으로 인한 기계적 강도 향상 등의 효과를 충분히 얻을 수 없으며, 함량비가 20 중량%를 초과하는 경우 제조 단가 대비 기능 향상 측면에서 비경제적이다.
한편, 최종 제품인 탄소 섬유 복합체(A)는 제품 요구에 따라 적절하게 그 단면 직경(D)이나 절단 길이(L)를 조절하여 적정한 규격의 제품을 생산할 수 있으나, 바람직하게는 단면 직경(D)은 2~4 mm이고, 절단된 길이(L)는 3~6 mm일 수 있다. 상술한 단면 직경(D) 범위 미만인 경우에는 제품의 단면적(S)이 너무 작아 탄소 섬유의 함유량을 충분히 확보할 수 없고, 초과하는 경우에는 제조 단가 대비 비경제적이다. 또한 상술한 절단 길이(L) 범위 미만인 경우에는 제조된 복합체 길이 만큼의 장섬유를 충분히 함유할 수 없다는 문제가 있고, 초과하는 경우에는 역시 제조 단가 대비하여 비경제적이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체, 이의 제조방법 및 이의 제조장치는 열가소성 수지 내에 전기 전도성을 갖는 탄소 섬유를 함침시킴으로써 전자파 차폐 기능을 부여함과 동시에 기존의 글라스 파이버(glass fiber)에 비해 강도가 약 30% 정도 향상되며, 손쉬운 압출, 사출 성형을 통한 코팅법을 채택하고 있어 작업성이 향상되고, 재활용이 가능하여 기존의 제품들에 비해 보다 친환경적이며, 연속상의 탄소 섬유 가닥 수를 제어함으로써 제품 요구에 맞게 복합체 내에 함침된 탄소 섬유의 함량비를 용이하게 조절할 수 있고, 에어 가압식 성형 장치를 도입하여 탄소 섬유와 열가소성 수지간의 밀착력이 보다 향상되는 효과가 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
A : 탄소 섬유 복합체 B : 탄소 섬유 복합체의 제조장치
1 : 열가소성 수지 펠렛 10 : 열가소성 수지
20 : 탄소 섬유 S : 탄소 섬유 복합체의 단면적
D : 탄소 섬유 복합체의 단면 직경 L : 탄소 섬유 복합체의 절단된 길이
100 : 압출기 200 : 탄소 섬유 공급부
300 : 혼합기 400 : 에어 가압식 성형장치
410 : 외부관 420 : 내부관
421 : 홀 500 : 후처리부
510 : 냉각부 520 : 롤러부
600 ; 커팅기

Claims (12)

  1. 투입되는 열가소성 수지 펠렛(pellet)(1)을 계량한 후 압출기(100)에 공급하여 압축과 혼련을 거치는 전처리 단계(S10);
    전처리된 열가소성 수지(10)를 혼합기(300)에 공급하는 수지 공급단계(S20);
    한 가닥씩 개별적으로 배출되는 연속상 탄소 섬유(20)들의 가닥 수를 제어하여 상기 혼합기(300)에 공급하는 탄소 섬유 공급단계(S30);
    상기 혼합기(300)에서, 한 가닥의 탄소 섬유(21) 또는 복수 가닥의 탄소 섬유 다발(22)의 외주면에 상기 열가소성 수지(10)를 코팅하여 탄소 섬유 복합체(A)를 형성하는 코팅단계(S40);
    코팅된 탄소 섬유 복합체(A)를 에어 가압식 성형장치(400)에 공급하여 가압 성형하는 성형단계(S50);
    가압 성형된 탄소 섬유 복합체(A)를 냉각시키는 후처리 단계(S60); 및
    커팅기(600)를 사용하여 후처리된 탄소 섬유 복합체(A)를 절단하는 가공단계(S70);
    를 포함하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전처리 단계(S10)에서, 상기 압출기(100)는 열 전도성 재질로 이루어진 스크류(screw) 압출기로서, 스크류의 회전 속도를 제어하거나 스크류의 홈 간격을 조절하여 복수의 전처리 공정을 수행하고 공급되는 열가소성 수지(10)의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 성형단계(S50)에서,
    상기 에어 가압식 성형장치(400)는 고압의 공기가 충전되기 위한 외부관(410)과 탄소 섬유 복합체(A)가 통과하기 위한 내부관(420)로 이루어지되,
    상기 내부관(420)의 외주면 소정 영역에 상기 외부관(410)과 소통되도록 적어도 하나 이상의 홀(421)이 형성되어, 상기 홀(421)을 통해 외부관(420)에 노출되는 상기 탄소 섬유 복합체(A)의 외주면이 상기 고압의 공기에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가공 단계(S70)를 거친 탄소 섬유 복합체(A) 내에서 상기 탄소 섬유(20)의 함량비가, 상기 탄소 섬유 복합체(A)의 전체 중량을 기준으로 5~20 중량%인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가공 단계(S70)를 거친 탄소 섬유 복합체(A)의 단면 직경(D)이 2~4 mm이고, 절단된 길이(L)가 3~6mm인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체의 제조방법.
  6. 상기 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄소 섬유(20)의 함량비가, 탄소 섬유 복합체(A)의 전체 중량을 기준으로 5~20 중량%인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체.
  8. 제6항에 있어서,
    단면 직경(D)이 2~4 mm이고, 절단된 길이(L)가 3~6mm인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체.
  9. 투입되는 열가소성 수지 펠렛(1)을 계량한 후 압축과 혼련을 수행하기 위한 압출기(100);
    한 가닥씩 개별적으로 배출되는 연속상 탄소 섬유(20)들의 가닥 수를 제어하여 공급하기 위한 탄소 섬유 공급부(200);
    상기 탄소 섬유 공급부(200)로부터 공급되는 한 가닥의 탄소 섬유(21) 또는 복수 가닥의 탄소 섬유 다발(22)의 외주면에 상기 압출기(100)로부터 공급되는 열가수성 수지(10)를 코팅하여 탄소 섬유 복합체(A)를 형성하기 위한 혼합기(300); 및
    상기 혼합기(300)로부터 공급되는 코팅된 탄소 섬유 복합체(A)를 고압 공기를 통해 가압 성형하기 위한 에어 가압식 성형장치(400);
    를 포함하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체 제조장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 에어 가압식 성형장치(400)를 통해 가압 성형된 탄소 섬유 복합체(A)를 냉각시키기 위한 후처리부(500); 및
    후처리부(500)를 통해 후처리된 탄소 섬유 복합체(A)를 소정의 길이로 절단 가공하기 위한 커팅기(600);
    를 더 포함하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체 제조장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 압출기(100)는, 열 전도성 재질로 이루어진 스크류(screw) 압출기로서, 스크류의 회전 속도를 제어하거나 스크류의 홈 간격을 조절하여 복수의 전처리 공정을 수행하고 공급되는 열가소성 수지(10)의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체 제조장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 에어 가압식 성형장치(400)는 고압의 공기가 충전되기 위한 외부관(410)과 탄소 섬유 복합체(A)가 통과하기 위한 내부관(420)로 이루어지되,
    상기 내부관(420)의 외주면 소정 영역에 상기 외부관(410)과 소통되도록 적어도 하나 이상의 홀(421)이 형성되어, 상기 홀(421)을 통해 외부관(410)에 노출되는 상기 탄소 섬유 복합체(A)의 외주면이 상기 고압의 공기에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지가 코팅된 탄소 섬유 복합체의 제조장치.
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