KR102385666B1 - 탄소섬유 유제 조성물, 이를 처리하여 제사한 탄소섬유 및 이의 제조방법 - Google Patents

탄소섬유 유제 조성물, 이를 처리하여 제사한 탄소섬유 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄소섬유 유제 조성물, 이를 처리하는 탄소섬유의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 탄소섬유 및 상기 탄소섬유 유제 조성물의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 탄소섬유 유제 조성물은 화학식 1의 화합물을 포함하여, 유제의 기포 발생을 급격하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

탄소섬유 유제 조성물, 이를 처리하여 제사한 탄소섬유 및 이의 제조방법 {Carbon fiber emulsion composition, the filatured acrylic fiber treating the same and the manufacturing method thereof}
본 발명은, 탄소섬유 유제 조성물, 이를 처리하여 제사한 탄소섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다
탄소 섬유는, 그 우수한 기계적 특성을 이용하여, 매트릭스 수지라는 플라스틱과의 복합재료용 보강 섬유로서 항공 우주 용도, 스포츠 용도, 일반 산업 용도 등에 폭넓게 이용되고 있다.
탄소 섬유를 제조하는 방법으로서는, 전구체를 200~300℃의 산화성 분위기 내에서 내염화 섬유(耐炎化纖維)로 전환하고, 이어서 300~2000℃의 불활성 분위기 내에서 탄소화하는 방법이 일반적이다. 이들의 고열에 의한 소성(燒成) 시에는, 단(單)섬유끼리의 융착이 발생하여, 얻어진 탄소 섬유의 품질, 품위를 저하시키는 문제가 있다.
이 융착을 방지하기 위해서, 실리콘 화합물을 주성분으로 하고 우수한 내열성 및 섬유-섬유 사이의 평활성에 의한 우수한 박리성(剝離性)을 가지는 실리콘계 처리제, 특히 가교 반응에 의해 내열성을 더욱 향상시킬 수 있는 하기 구조식 (1) 또는 하기 구조식 (2)로 표시되는 아미노 변성 실리콘계 화합물을 전구체에 부여하는 기술이 다수 제안되며, 공업적으로 널리 이용되고 있다.
구조식 (1)
Figure 112020061398339-pat00001
구조식 (2)
Figure 112020061398339-pat00002
이러한 탄소섬유 유제의 주요 성분인 아미노 변성 실리콘은 기본적으로 물과 섞이지 않으므로, 이를 물에 분산시키기 위해서는 특허 공개공보 제 10-2014-7027846호 등은 하기 구조식 (3)과 같은 비이온 계면활성제를 함께 사용하여 소수성 실리콘 오일 성분을 계면활성제(혹은 유화제) 및 물을 첨가하여 강제유화 (mechanical mix emulsification), 콜로이드 밀링(collide milling), 호모게나이징(homogenizing) 방법으로, W/O(water in oil) 혹은 O/W(oil in water) 형태의 미셀(micell) 구조를 형성시켜 물에 분산가능한 에멀젼(emulsion) 탄소 섬유 유제를 제조하고 있다.
구조식 (3)
Figure 112020061398339-pat00003
상기 구조식 (3)에서, R3은 탄소수 8~20의 탄화수소기이고, R4는 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 탄화수소기이고, EO는 옥시에틸렌기, PO는 옥시프로필렌기이다.
또한, 특허 공개공보 제 10-2017-0004052호는 아미노 변성 실리콘 오일을 물에 안정하게 유화시켜 장기간 분리 없이 안정성을 유지시키기 위하여, 산성 첨가제(ex. 초산) 등을 함께 섞어 아미노기를 4급 양이온 형태로 하기와 같은 형태로 변형시켜 에멀젼의 안정성을 유지하는 방법을 채택하였다.
Figure 112020061398339-pat00004
Figure 112020061398339-pat00005
에멀젼의 안정성을 위해 종래 문헌들과 같이 4급 양이온 구조의 아미노 실리콘이 포함되고, EO/PO가 부착된 계면활성제를 유화제로 사용하여 제조된 탄소섬유 유제를 실제 제사 공정에 사용하기 위해서, 물에 희석하여 사용하는 경우가 많다. 이러한 탄소섬유 유제는 내재적인 구성성분(EO/PO 함유) 및 안정성을 위한 화학적 구조 형태(4급 암모늄 양이온)로 인해, 제사 공정 중에 심한 기포가 발생되고 있고, 심한 기포로 인해 전구체 아크릴 섬유에 유제가 균일하게 부착되지 않는 문제 및 작업 효율성 감소 등의 문제점들이 나타나고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2014-7027846호 대한민국 공개특허 제10-2017-0004052호
이에 본 발명은 종래 탄소섬유 유제가 갖는 기포 발생 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 탄소 섬유 유제 제조 공정에서 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제를 포함함으로써 기포 발생이 급격히 억제된 탄소섬유 유제를 제공하고자 한다.
[화학식 1]
Figure 112020061398339-pat00006
[상기 화학식 1에서 R1, R2은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -CH2CH3, -OH, -OCH3 또는 -OCH2CH3 이고, R3는 -H, -OH, -CH3, -CH2CH3, -CH2OCH3, -OC(=O)CH3, -CH2OP(=O)(OH)m(Mm)m, -CH2OS(=O)2(OH)P 또는 -CH2OB(OR2)p이며, n은 1 내지 10의 정수이고, m 및 p는 1 내지 2의 정수이며, M은 Li, Na, 또는 K이다.]
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제를 포함하는, 탄소섬유 유제 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112020061398339-pat00007
[상기 화학식 1에서 R1, R2은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -CH2CH3, -OH, -OCH3 또는 -OCH2CH3 이고, R3는 -H, -OH, -CH3, -CH2CH3, -CH2OCH3, -OC(=O)CH3, -CH2OP(=O)(OH)m(Mm)m, -CH2OS(=O)2(OH)P 또는 -CH2OB(OR2)p이며, n은 1 내지 10의 정수이고, m 및 p는 1 내지 2의 정수이며, M은 Li, Na, 또는 K이다.]
본 발명의 일구현예로, 상기 조성물은, 아미노 변성 실리콘, 계면활성제, 산성첨가제 및 물을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 조성물은, 조성물 총100중량%에 대하여, 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제 0.001 내지 5 중량%; 아미노 변성 실리콘 10 내지 20 중량%; 계면활성제 2 내지 10 중량%; 산성 첨가제 0.1 내지 1 중량%; 및 잔부의 물을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또다른 구현예로, 상기 아미노 변성 실리콘은 25℃에서 100 내지 15,000mm2/s의 점도를 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 또다른 구현예로, 상기 계면활성제는 옥시에틸렌기 또는 옥시프로필렌기를 갖는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 탄소섬유 제조용 전구체에 첨가하는 단계; 및
상기 조성물이 처리된 전구체를 제사하여 탄소섬유를 제조하는 단계;를 포함하는, 탄소섬유의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된, 탄소섬유를 제공한다.
아울러, 본 발명은 아미노 변성 실리콘에 계면활성제를 첨가하고 교반하는 단계(S1);
상기 S1 단계의 교반 후, 물을 투입하면서 교반을 수행하여 페이스트를 제조하는 단계(S2);
상기 페이스트에 산성 첨가제를 첨가한 후, 교반하는 단계(S3);
상기 교반이 완료되면 메쉬망을 통해 필터링하여 아미노 실리콘 에멀젼을 제조하는 단계(S4); 및
상기 에멀젼에 상기 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제를 첨가하는 단계(S5)를 포함하는, 탄소섬유 유제 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 탄소섬유 유제에 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제를 포함함으로써, 탄소섬유의 제사 공정 중에 기포의 발생을 억제가능한 효과를 갖는 탄소섬유 유제를 제공한다. 상기와 같이 유제 자체의 기포의 발생이 억제되어 제사 공정 중에 발생하는 기포를 억제함으로써, 유제가 균일하게 부착된 아크릴 섬유를 제공할 수 있고, 이로 인해 작업 효율성이 우수한 탄소섬유 제조 방법을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 자세히 설명한다.
본 발명은 특정 화학 구조식으로 표시되는 실리콘 첨가제를 포함함으로써, 탄소섬유 제조용 전구체에 유제를 적용하였을 때 기포 발생이 현저히 저감되어 유제가 균일하게 부착될 수 있는 아미노 변성 실리콘을 포함하는 탄소섬유 유제 조성물을 제공한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제를 포함하는 탄소 섬유 유제 조성물을 제공한다.
상기 조성물은, 아미노 변성 실리콘, 계면활성제, 산성첨가제 및 물을 더 포함할 수 있다.
화학식 1의 실리콘 첨가제
[화학식 1]
Figure 112020061398339-pat00008
[상기 화학식 1에서 R1, R2은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -CH2CH3, -OH, -OCH3 또는 -OCH2CH3 이고, R3는 -H, -OH, -CH3, -CH2CH3, -CH2OCH3, -OC(=O)CH3, -CH2OP(=O)(OH)m(Mm)m, -CH2OS(=O)2(OH)P 또는 -CH2OB(OR2)p이며, n은 1 내지 10의 정수이고, m 및 p는 1 내지 2의 정수이며, M은 Li, Na, 또는 K이다.]
상기 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제는, 아미노 변성 실리콘을 유화시키기 위해 함께 첨가되는 옥시에틸렌기 또는 옥시프로필렌기를 함유하는 계면활성제로 인한 기포발생 문제를 현저히 저감시킬 수 있는 장점이 있다.
아미노 변성 실리콘
본 발명에서 아미노 변성 실리콘의 구조는 특별히 한정되는 것은 아니다. 변성기인 아미노기는 주쇄인 실리콘의 측쇄와 결합하고 있거나, 말단과 결합하고 있을 수 있으며, 또한 양쪽 모두와 결합하고 있을 수 있다. 또한, 그 아미노기는 모노아민형 및 폴리아민형 중 1종 이상의 형태 일 수 있다.
아미노 변성 실리콘의 25℃에서의 점도에 관해서는 특별히 한정은 없지만, 너무 저점도이면 처리제가 비산되기 쉬워지고, 또한 수계 유화했을 때에 에멀젼의 용액 안정성이 나빠져서 처리제를 섬유에 균일하게 부여할 수 없게 된다. 그 결과, 섬유의 융착을 방지할 수 없는 경우가 있다. 또한, 반대로 너무 고점도이면, 점착성에 기인하는 검 업이 문제가 되는 경우가 있다. 이들 문제를 방지하는 관점에서, 아미노 변성 실리콘의 25℃에서의 점도는 100~15,000mm2/s가 바람직하고, 500~10,000mm2/s가 보다 바람직하며, 1,000~5,000mm2/s가 더욱 바람직하다.
상기 아미노 변성 실리콘은 예를 들어 하기 화학식 2로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112020061398339-pat00009
화학식 2 중, R2는 탄소수 1~20의 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. R2는 바람직하게는 탄소수 1~10의 알킬기 또는 아릴기일 수 있으며, 보다 바람직하게는 탄소수 1~5의 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 메틸기이다. 또한, 식(2)에서의 복수의 R2는 동일 하거나 다른 치환기를 포함할 수 있다. R3은 아미노기를 나타내며 모노아민 또는 폴리아민일 수 있다. R4는 R2, R3또는 -OR10로 나타내는 기이며, 바람직하게는 R2이다. 또한, 식(2)에서의 복수의 R4는 동일하여도 좋고 달라도 좋다. R10은 수소원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기이고, 바람직하게는 수소원자 또는 탄소수 1~4의 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 수소원자 또는 메틸기이다. p는 10~10000의 수이고, 바람직하게는 50~5000이며, 더욱 바람직하게는 100~2000이다. q는 0.1~1000의 수이고, 바람직하게는 0.5~500이며, 더욱 바람직하게는 1~100이다.
본 발명은 상기 탄소섬유 유제 총 100중량%에 대해 아미노 변성 실리콘 10 내지 20 중량%; 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제 0.001 내지 5 중량%; 계면활성제 2 내지 10 중량%; 산성 첨가제 0.1 내지 1 중량%; 및 잔부의 물을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 아미노 변성 실리콘 15 내지 17중량%; 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제 0.001 내지 5 중량%; 계면활성제 2 내지 6 중량%; 산성 첨가제 0.1 내지 0.5 중량%; 및 잔부의 물을 포함할 수 있다.
상기 계면활성제는 아미노변성실리콘계 화합물을 물에 분산하기 위하여 사용되는 비이온 계면활성제로서, 옥시에틸렌기 또는 옥시프로필렌기를 갖는 계면활성제를 사용한다. 예를 들어 하기 화학식 3으로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112020061398339-pat00010
상기 화학식 3에서, R3은 탄소수 8~20의 탄화수소기이고, R4는 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 탄화수소기이고, EO는 옥시에틸렌기, PO는 옥시프로필렌기이다.
상기 산성 첨가제는 상기 계면활성제를 안정적으로 유지하기 위해 첨가되는 것으로, 예를 들어 초산 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 탄소섬유 제조용 전구체에 첨가하는 단계; 및
상기 조성물이 처리된 전구체를 제사하여 탄소섬유를 제조하는 단계;를 포함하는, 탄소섬유의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제조방법으로 제조된 탄소섬유도 제공한다.
본 발명의 탄소섬유 제조용 전구체는, 탄소섬유 제조에 사용될 수 있는 아크릴 섬유를 포함하는 것이라면, 제한없이 사용이 가능하다. 본 발명의 제조방법에서 상기 탄소섬유 제조용 전구체에 상술한 탄소섬유 유제 조성물을 부착시킨 후, 제사 공정을 통해 탄소섬유를 제조할 수 있다.
탄소섬유 제조 공정은 일반적으로, 아크릴 섬유를 포함하는 전구체를 내염화 처리한 후 불활성 분위기 내에서 탄소화 처리하는 공정을 포함하여 이루어진다.
상기 내염화 처리공정은 탄소섬유 유제가 부착된 탄소섬유 제조용 전구체를 200~300℃의 산화성 분위기 중에서 내염화 섬유로 전환하는 공정이다. 산화성 분위기란, 통상, 공기분위기이면 좋다. 산화성 분위기의 온도는 바람직하게는 230~280℃이다. 내염화 처리공정에서는 부착처리 후의 아크릴섬유에 대해 연신비 0.90~1.10(바람직하게는 0.95~1.05)의 장력을 걸면서, 20~100분간(바람직하게는 30~60분간)에 걸쳐 열처리가 이루어진다. 이 내염화 처리에서는 분자내 고리화 및 고리로의 산소부가를 거쳐, 내염화 구조를 갖는 내염화 섬유가 제조된다.
탄소화 처리공정은 내염화 섬유를 다시 300~2000℃의 불활성 분위기 중에서 탄화시키는 공정이다. 탄소화 처리공정에서는 먼저 질소, 아르곤 등의 불활성 분위기 중, 300℃~800℃까지 온도구배를 갖는 소성로에서, 내염화 섬유에 대해 연신비 0.95~1.15의 장력을 걸면서, 수 분간 열처리하여 예비 탄소화 처리공정(제1 탄소화 처리공정)을 실시하는 것이 바람직하다. 그 후, 보다 탄소화를 진행시키고 또한 그라파이트화를 진행시키기 위해서, 질소, 아르곤 등의 불활성 분위기 하에서 제1 탄소화 처리공정에 대해 연신비 0.95~1.05의 장력을 걸면서 수분간 열처리하여 제2 탄소화 처리공정을 실시하여 내염화 섬유가 탄소화된다. 제2 탄소화 처리공정에서의 열처리 온도의 제어에 대해서는 온도 구배를 걸면서, 최고 온도를 1000℃ 이상(바람직하게는 1000~2000℃)으로 하는 것이 바람직할 수 있다. 이 최고 온도는 원하는 탄소섬유의 요구특성(인장강도, 탄성율 등)에 따라 적절히 선택하여 결정될 수 있다.
아울러, 본 발명은 아미노 변성 실리콘에 계면활성제를 첨가하고 교반하는 단계(S1);
상기 S1 단계의 교반 후, 물을 투입하면서 교반을 수행하여 페이스트를 제조하는 단계(S2);
상기 페이스트에 산성 첨가제를 첨가한 후, 교반하는 단계(S3);
상기 교반이 완료되면 메쉬망을 통해 필터링하여 아미노 실리콘 에멀젼을 제조하는 단계(S4); 및
상기 에멀젼에 상기 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제를 첨가하는 단계(S5)를 포함하는, 탄소섬유 유제 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 S1 단계는 아미노 변성 실리콘을 유화하기 위한 단계로서, 아미노 변성 실리콘은 물에 분산되기 어려우므로, 계면활성제를 첨가하여 교반하는 것이다. 상기 교반의 속도나 교반에 사용되는 기기 등은 통상적인 탄소섬유 유제에 사용되는 조건으로 수행할 수 있으나, 아미노 변성 실리콘의 유화가 이루어질 수 있도록 100 내지 1000 rpm으로 강하게 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 S2 단계는 교반이 완료된 후 물을 투입하여 교반하면서 페이스트를 제조해주는 단계이다. 먼저, 상기 아미노 변성 실리콘 용액에 물을 천천히 투입하면서 thick paste 형태로 점도를 20,000 내지 50,000cp로 증가시켜주고, 점도 증가가 어느정도 진행되면 또 다시 물을 천천히 투입하여 증점된 페이스트의 점도를 5 내지 50 cp로 낮추어주는 방법을 통해 제조될 수 있다.
본 발명의 S3 단계는 상기 페이스트에 산성첨가제를 첨가한 후 교반하는 단계이다. 상기 산성 첨가제는 유화된 아미노 변성 실리콘이 안정적으로 유지할 수 있도록 첨가되는 것으로, 상기 교반 속도는 100 내지 1000 rpm으로 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 S4 단계는 교반이 완료되면 메쉬망을 통해 필터링하여 아미노 실리콘 에멀젼을 제조하는 단계이다. 상기 메쉬망은 50 내지 200 um 메쉬망일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 S5 단계는 상기 에멀젼에 화학식 1의 첨가제를 첨가하는 단계이다.
상술한 유제 조성물의 제조방법에서 첨가제는 에멀젼을 제조한 후, 첨가되는 것으로 기재하였으나, 제조되는 환경 등을 고려하여 상기 화학식 1의 첨가제는 상기 S1 내지 S4 단계 중 어느 단계에서도 첨가될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경될 수 있다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해질 것이다.
실시예 및 비교예: 탄소섬유 유제의 제조
하기 표 1에 기재된 조성 및 함량으로 탄화수소 유제를 제조하였다.
[유화 방법]
1. 점도 2000cP의 아미노 변성 실리콘을 비이커 용기에 투입하고, 비이온계 계면활성제를 하기 표의 비율로 투입하고 약 수분내에 500 rpm으로 강하게 교반 하였다.
2. 물1을 서서히 투입하면서 교반하여 주면서, thick paste 형태로 점도를 30,000cp로 증가시켜 주었다.
3. 물2를 서서히 투입하면서 증점된 paste의 점도를 50 cp로 서서히 낮추어 주고,
4. 물3에 pH 조절제로 초산을 투입하여 준 후, 골고루 섞이도록 교반하여 주었다.
5. 100 ㎛ Mesh 망으로 필터링하여 유화된 아미노 실리콘 에멀젼을 제조하였다.
6. 제조된 아미노 실리콘 에멀젼에 최종 소포 첨가제(화학식 1의 화합물, R1=CH3, R2=OH, R3=OH)를 0.001 ~ 5% 내외의 함량으로 배합하여 최종 탄소섬유용 유제를 제조하였다.
배합1 배합2 배합3 배합4 배합5
아미노 실리콘 16 16 16 16 16
EO계면활성제 4 4 4 4 4
초산 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
소포 첨가제 0.1 0.3 0.5 0.7 1.0
물 79.7 79.5 79.3 79.1 78.8
합계 100 100 100 100 100
실험예 1: 기포 발생 정도의 측정
Test 조건 및 방법
a. 시료 제조 : 제조된 탄소섬유용 유제를 초 순수에 20% 농도로 균일하게 분산시켰다.
b. 20%로 희석된 탄소섬유 유제를 200mL병에 100mL를 채웠다.
c. Shaker에 장착하고, 기준 시간에 따라 shaking하고 거품이 가라앉는 시간(소포)을 측정 및 기록하였다.
그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
Shaking Time
(sec)		 소포 소요 시간 (sec)
경쟁사 샘플 배합1 배합2 배합3 배합4 배합5
10 >300 2 2 3 120 125
40 >300 3 3 45 280 285
60 >300 3 3 46 290 289
120 >300 5 5 50 300 305
300 >300 5 5 50 305 305
상기 test 결과로 볼때, 소포 첨가제의 최적의 양은 전체 배합비의 0.5% 이하 범위에서 가장 효과적인 소포/파포력 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 현재 상용화된 제품의 경우, 각각의 shaking time에서 300초 이상의 시간에서도 거품이 사라지지 않고 지속되는 경향을 보였다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제를 포함함으로써 탄소섬유의 제사 공정 중에 기포의 발생을 억제하는, 탄소섬유 유제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112021122094410-pat00011

    상기 화학식 1에서 R1은 -CH3이고, R2 및 R3는 각각 독립적으로 -OH이며, n은 1 내지 10의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은, 아미노 변성 실리콘, 계면활성제, 산성첨가제 및 물을 더 포함하는 것인, 탄소섬유 유제 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조성물은, 조성물 총100중량%에 대하여, 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제 0.001 내지 5 중량%; 아미노 변성 실리콘 10 내지 20 중량%; 계면활성제 2 내지 10 중량%; 산성 첨가제 0.1 내지 1 중량%; 및 잔부의 물을 포함하는 것인, 탄소섬유 유제 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 아미노 변성 실리콘은 25℃에서 100 내지 15,000mm2/s의 점도를 갖는 것인, 탄소섬유 유제 조성물.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 계면활성제는 옥시에틸렌기 또는 옥시프로필렌기를 갖는 화합물을 포함하는 것인, 탄소섬유 유제 조성물.
  6. 제1항의 조성물을 탄소섬유 제조용 전구체에 첨가하는 단계; 및
    상기 조성물이 처리된 전구체를 제사하여 탄소섬유를 제조하는 단계;를 포함하는, 탄소섬유의 제조방법.
  7. 제6항의 제조방법으로 제조된, 탄소섬유.
  8. 아미노 변성 실리콘에 계면활성제를 첨가하고 교반하는 단계(S1);
    상기 S1 단계의 교반 후, 물을 투입하면서 교반을 수행하여 페이스트를 제조하는 단계(S2);
    상기 페이스트에 산성 첨가제를 첨가한 후, 교반하는 단계(S3);
    상기 교반이 완료되면 메쉬망을 통해 필터링하여 아미노 실리콘 에멀젼을 제조하는 단계(S4); 및
    상기 에멀젼에 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제를 첨가하는 단계(S5)를 포함하는, 탄소섬유 유제 조성물의 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure 112021122094410-pat00012

    상기 화학식 1에서 R1은 -CH3이고, R2 및 R3는 각각 독립적으로 -OH이며, n은 1 내지 10의 정수이다.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 조성물은, 조성물 총100중량%에 대하여, 화학식 1로 표시되는 실리콘 첨가제 0.001 내지 5 중량%; 아미노 변성 실리콘 10 내지 20 중량%; 계면활성제 2 내지 10 중량%; 산성 첨가제 0.1 내지 1 중량%; 및 잔부의 물을 포함하는 것인, 탄소섬유 유제 조성물의 제조방법.
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