KR100481460B1 - 실리카 오가노졸 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기용매를 분산매로 하는 실리카 오가노졸의 제조방법에 관한 것이다. 상기 실리카 오가노졸은 물을 분산매로 하는 통상의 실리카 수성졸을 출발원료로 하여, 이온교환을 실시하고, 강산을 첨가한 후, 숙성기간을 거친 다음에 다시 이온교환을 실시하여 수성졸에 함유되어 있는 이온을 완전히 제거하고, 한외여과에 의해 물의 함량을 낮추는 방법에 의해 제조된다. 본 발명에 의해 제조된 실리카 오가노졸은 실리카의 분산성 및 저장안정성이 뛰어나고, 불순물 함량이 매우 낮으며, 회수율도 높고, 경제적으로 유리하며 기술적으로도 간단하다.

Description

실리카 오가노졸 제조방법{Producing method of silica organosol}

본 발명은 유기용매에 실리카가 분산되어 있는 콜로이달 실리카 오가노졸의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 본 발명은 물을 분산매로 하는 콜로이달 실리카 수성졸로부터 분산성이 우수하고 경시안정성이 뛰어나며 불순물 함량이 극히 낮은 콜로이달 실리카 오가노졸을 제조하는 방법에 관한 것이다.

실리카 수성졸은 분산매가 물이기 때문에 표면처리제, 플라스틱보강제, 결합제, 접착제, 도료, 수지가공 등의 용도에 사용되는 경우 유기물과의 혼합분산이 제한되고, 유기물과 충분히 혼합 또는 반응시키는 것이 불가능하기 때문에 유기무기 복합재료 등에 사용되기 어렵다. 이러한 유기물과의 분산성을 개량하고 유기공업에 응용하기 위해서는 실리카졸의 분산매를 물로부터 유기용매로 대체하여 실리카 오가노졸을 제조하여야 한다. 또한, 코팅 및 전자분야에 있어서 미량의 전이금속, 알카리 및 알카리 토금속, 알루미늄 등을 함유하는 실리카졸을 사용하는 것은 매우 곤란하다. 오염된 실리카졸을 사용할 때 미량의 상기 금속이 존재하면 기능을 방해한다. 따라서 불순물 함량이 낮은 고순도 실리카졸이 요구된다.

종래, 실리카 오가노졸을 제조하는 방법으로는, 일본 특허공고 제53-799호 공보에 나와 있는 것처럼, 물유리의 중화수용액으로부터 실록시실라놀을 극성유기용매로 유출분리하여 얻어진 용액중에 오가노시릴화제를 첨가하는 방법이 제안되어 있으나, 물유리를 중화하는 공정이 있기 때문에 나트륨염의 혼입을 피할 수 없고, 실리카가 저분자량이기 때문에 고농도로 안정한 실리카 오가노졸을 얻는 것이 곤란하다. 또 저비점의 극성유기용매를 사용하여 유출분리하는 경우는, 실리카의 수율이 저하되기 때문에 저렴한 비용으로 실리카 오가노졸을 얻는 것이 불가능할 뿐만 아니라, 작업의 재현성도 좋지 않은 결점이 있다.

미국 특허 제2,433,776~제2,433,779호 명세서에는 물을 분산매로 하는 실리카졸에 물과 공비조성을 형성하는 극성 유기용매를 혼합하고 공비증류하여 물을 제거하는 방법이 제안되어 있다. 일본 특허공고 제43-4649호 공보에는 실리카 수성졸에 액상, 또는 증기상의 메탄올을 투입하여 메탄올로 물을 치환하는 경우에 물과 메탄올이 공비조성을 형성하지 않으므로 증류되어 획득된 물-메탄올 혼합용매로부터 메탄올만 회수할 수 있어 경제적이라고 제안되어 있다. 그러나, 이러한 증류에 의한 경우에는 가열조작시 실리카 입자의 충돌이 발생하여 실리카 입자끼리 응집작용이 일어나기 때문에 졸의 안정성이 악화될 뿐만 아니라, 저비점의 유기용매를 사용하는 경우에는 증류하는 유기용매의 증발비율이 물의 증발량에 비해 많기 때문에 다량의 유기용매를 사용해야 한다는 결점이 있다. 또한, 감압증류를 위한 감압장치, 냉각장치 등의 부가적인 설비가 필요하며, 특히 비점 및 대기압하에서 물의 증발은 상당한 에너지가 소모되기 때문에 경제적이지 못하고, 비용이 높게 되는 문제도 있다.

상기 결점을 제거하는 방법으로 일본 특허공개 제59-8614호 공보에서는 물을 분산매로 한 실리카졸에 유기용매를 첨가한 후 한외여과막으로 탈수하는 방법을 이용하였으나, 물을 분산매로 한 통상의 실리카졸은 메탄올이나 에탄올에 난용성의 금속이온을 함유하고 있어서 이 금속이온의 함유량이 많은 수성실리카졸에 유기용매를 혼합하면 실리카가 응집하게 되고 이 실리카가 한외여과막에 부착하게 되어 막의 수명 및 작업효율이 저하되는 등의 문제가 발생한다.

이러한 결점을 해소하기 위해 일본 특허공개 제2-167813호 공보에서는 콜로이달 실리카 수성졸에 함유되어 있는 금속이온을 이온교환법으로 제거한 후 유기성 염기를 첨가하고 메탄올과 혼합한 후 한외여과법에 의해서 농축탈수하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 발명자의 실험에 의하면 상기의 방법으로 제조하는 경우 금속이온이 함유되어 있는 수성실리카졸을 이온교환수지에 통과시켜 이온을 제거하더라도 미량의 금속이온이 잔존하게 되고, 이 잔존 금속이온이 한외여과 농축탈수공정 중 또는 메탄올로 치환한 후 시간이 경과함에 따라 콜로이달 실리카졸 중으로 용출되어 안정도가 악화되는 문제점이 있다는 것, 또한 유기성 염기를 첨가하여 pH 9~12로 하여 분산안정성을 도모하려 하였으나, 이러한 첨가된 유기성 염기성분은 한외여과에 의해 농축탈수되는 공정중에 여과막을 통과하여 졸로부터 이탈됨에 따라, 한외여과공정의 진행 중에 콜로이달 실리카졸의 pH가 일반적으로 실리카의 응집이 발생하는 pH4~7의 영역으로 도달하여 실리카 입자의 응집 및 성장이 극심하게 발생하여 최종 콜로이달 메탄올 실리카졸의 입도분포가 광범위하고 회수율도 열악하게 되는 결점이 있었다.

미국 특허 제5,885,485호에는 알카리성 수성 실리카졸에 강산성 양이온 교환수지를 1-폿트 공정으로, pH를 4미만으로 감소시키기에 충분한 양으로 첨가하고, 알콜과 혼합한 후 한외여과를 실시하여 물 함량을 1wt.%미만으로 감소시킨 후, 양이온 교환수지를 여과를 이용해 분리하고, 농축을 실시한 후, 실리카졸 분산액이 최종적으로 pH가 더이상 증가하지 않을때까지 강염기성 음이온 교환수지로 추가 처리되는 제조방법을 제안하고 있다. 그러나 발명자가 연구를 거듭 실시한 결과, 수성 실리카졸을 유기용매로 치환하는 공정에서 양이온만 제거하는 것으로는 실리카졸이 불안정하여 치환중에 응집 및 입자성장이 발생하는 결점이 있음을 알았다. 또한, 실리카졸 중에 함유되어 있는 양이온교환수지가 여과멤브레인으로 딸려 들어가 구멍을 막을 수도 있기 때문에 장치가 복잡해지거나, 사용하는 멤브레인의 형태에 제한을 가져올 수도 있다.

따라서, 본 발명자는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 연구를 실시한 결과, 상업적으로 시판되거나 공지의 방법에 의해 제조된 통상의 실리카 수성졸로부터 유기용매에 분산된 실리카 오가노졸을 제조하여 분산성, 보존안정성, 순도, 회수율 등을 향상시키고, 제조설비 및 에너지면에서 경제적이고 기술적으로도 간단하게 얻을 수 있는 방법을 발견하였다.

이러한 오가노졸의 특징은 다른 유기물 또는 유기용매와 완전히 균일하게 혼합되고, 응집이 발생하지 않는 것, 휘발성이 커서 저온경화형 복합재료에 응용가능한 것, 나트륨 및 기타이온 등의 농도가 낮아서 저불순물이 요구되는 전자부품 등에 응용가능한 점 등이다.

본 발명의 실리카 오가노졸의 제조에 사용되는 출발원료는 통상의 방법으로 제조된 콜로이달 실리카 수성졸이다. 본발명에 적용하기에 적합한 실리카 수성졸의 평균입자경은 5~300nm이며, 바람직하게는 10~200nm의 것을 사용하고, 수성졸의 농도는 SiO₂가 10~40wt.%범위이며, 바람직하게는 20~30wt.%의 것을 사용한다. 이 범위의 평균입자경을 벗어나는 실리카졸을 사용하면 최종제품인 오가노졸의 실리카입자의 안정성이 감소한다. SiO₂ 농도가 10wt.%이하인 경우에는 사용되는 유기용매의 양이 매우 많아서 경제적이지 못하며, 40wt.%를 초과하면 졸의 점도가 상승하여 회수율이 감소하고, 안정성도 좋지 못하다. 또한, 일반적으로 제조된, 알카리 안정화된 실리카 수성졸로써, pH가 9~10.5 범위의 것을 사용하여도 되며, 산성으로 안정화된 실리카 수성졸을 사용하여도 무방하다.

본 발명에 사용되는 이온교환수지는 수소형 강산성 양이온 교환수지와 수산기형 강염기성 음이온 교환수지이다. 이온교환을 실시한 후의 양이온교환수지는 염산 및 황산으로, 음이온교환수지는 가성소다로써 각각 재생하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 물과 치환되는 유기용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 알콜류, 디메틸에테르 등의 에테르류, 아세톤, 에틸메틸케톤 등의 케톤류, 에틸아세테이트 등의 에스테르류, 메틸 셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 셀로솔브류와 같은 수용성 유기용매가 적용될 수 있다. 또한, 유기용매는 물함량의 7배 이상의 양을 가하여 물을 유기용매로 치환시킨다.

통상의 오가노졸은 실란과의 축합반응을 이용하여 코팅 등에 많이 이용된다. 이때, 일반적인 오가노졸의 경우 표면에 하이드록시 그룹이 부족하기 때문에 반응성이 높지 않으므로, 표면이 하이드록시 그룹으로 존재하는 오가노졸이 필요하다. 이러한 경우 셀로솔브류 유기용매를 이용하여 본 발명의 방법으로 치환하였을 경우, 표면에 반응성 하이드록시 그룹이 에스테르화되지 않는 오가노졸을 제조할 수 있다.

수성졸과 유기용매의 혼합은 수성졸을 유기용매에 첨가하여도 되고, 유기용매를 수성졸에 첨가하여도 되는데, 수성졸과 유기용매와의 혼합은 충분히 실시하여야 한다. 유기용매는 쉽게 휘발되므로 저온이나, 밀폐상태에서 실시할 수 있다. 또한, 수성졸과 유기용매의 혼합후 한외여과 탈수를 실시하여 물의 함량을 낮춘 후 다시 수성졸과 유기용매를 혼합한 후 한외여과를 실시하는 조작을 수회 반복하여도 되고, 적하시스템을 구비하여 한외여과 탈수공정 중에 유기용매를 연속적으로 첨가하는 것도 가능하다. 물을 분산매로 하는 실리카 수성졸의 물을 유기용매로 치환하여 제조한 실리카 오가노졸의 안정도는 잔존하는 물의 함량에 의존하는 경향이 크므로 물의 함량을 1wt.%이하로 감소시키는 것이 필요하다.

본 발명에서 사용하는 한외여과막은 분획분자량 30,000이하의 미세한 세공을 갖는 여과막이며, 폴리술폰, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리에테르술폰, 아세틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스 등의 유기재료와 SiO₂/Al₂O₃ 등의 세라믹 재료, 또는 그라파이트/Al₂O₃ 등의 그라파이트 함유재료 등의 무기재료로 제조된 것들이 적용될 수 있다. 막의 형상은 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는 평막, 관상막, 중공사막, 스파이랄막 등이 이용될 수 있다. 한외여과장치의 운전시에는 여과막에 압력이 걸리도록 조작하는데, 그 압력은 2~10kgf/cm²범위이면 적당하고, 조작시에 과다한 압력으로 운전을 실시하면 여과막 표면에 실리카 입자의 침적이 발생할 수 있으므로, 경제적으로 적절하게 실행가능한 투과류가 발생하는 압력 이상으로는 조작하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명에 의해 실리카 오가노졸을 제조하기 위해서, 우선 상기 실리카 수성졸을 수소형 강산성 양이온교환수지에 통액한다. 통상의 실리카 수성졸에는 나트륨, 알루미늄, 철 등의 금속이온이 함유되어 있으며, 이러한 이온들은 유기용매의 존재 하에서는 실리카의 응집을 유발하므로 실리카 오가노졸의 분산안정성을 획득하기 위해서는 모두 제거되어야 한다. 그러나 양이온교환수지만 통액하였을 경우, 시간이 경과함에 따라 수성졸의 점도가 상승하고 응집이 발생하는 등 매우 불안정하다. 따라서 양이온 교환수지를 통액한 후, 음이온 교환수지를 다시 통과하도록 한다. 여기에서 사용한 음이온 교환수지는 수산기형 강염기성 음이온 교환수지이다. 발명자의 거듭된 실험과 연구 결과, 양이온교환만 실시한 상태에서 수성졸의 물을 유기용매로 치환하여 실리카 오가노졸을 제조했을 경우, 침전 및 응집이 발생하여 분산성 및 안정성이 획득되지 않는 결점이 발생하였으나, 양이온과 음이온을 모두 제거한 상태에서 물을 유기용매로 치환하여 최종제품을 얻었을 경우 이러한 결점들이 상당량 개선되어 안정한 실리카 오가노졸을 제조할 수 있었다. 그러나, 양이온 교환수지와 음이온 교환수지를 통액하였다 하더라도, 1회의 이온교환조작만으로는 실리카졸에 함유되어 있는 이온들이 완벽하게 제거되지는 않는다. 이온교환을 실시하는 경우, 실리카 주변을 에워싸고 있는 금속이온들은 제거가 가능할지라도, 내부에 존재하는 금속이온의 제거는 매우 곤란하다. 이러한 이온들은 시간이 지남에 따라 실리카졸 중으로 용출하게 되어 경시안정성이 좋지 못한 결과가 발생하므로 다시 한번 이온교환수지를 통액하여야 하는데, 여기에서 이온의 제거효율을 극대화하기 위해서는 1차 이온교환을 실시한 실리카 수성졸을 적당한 조건 하에서 숙성시키는 조작이 필요하다.

본 발명에서는 1차 이온교환을 실시한 실리카 수성졸에 산을 첨가하여 pH 0.5∼2의 범위로 조정하고 숙성시킨다. 이 공정에서 사용되는 산은 각종 유기산, 무기산이 될 수 있으며, 질산, 염산, 황산 등의 무기산이 바람직하다. 특히 금속 불순물을 용출시키는 효과가 높은 질산이 더욱 바람직하다. 실리카졸에 산을 첨가하게 되면 실리카 내부에 결합되어 있는 알카리 금속 등의 불순물 금속성분이 이온상태로 해리하게 된다. 즉, 산에 의해 금속성분들이 용출하게 되는 것이다. 상기 1차 이온교환을 실시한 실리카 수성졸은 pH 2~4의 범위를 나타내는데, 여기에 산을 첨가하여 pH 0.5~2의 범위로 조정하고 숙성시킨다. pH 0.5 이하로 조정하면 용출효과는 높지만 산에 의한 음이온의 제거가 곤란하고, pH 2 이상이면 용출효과가 적어서 바람직하지 않다. 숙성시간은 숙성을 실시하는 온도에 따라 변화될 수 있으며, 본 발명에서는 0~50℃의 온도범위에서 12~48시간의 숙성기간을 거치도록 하였다. 그 예로써, 0∼30℃에서는 36~48시간, 40℃에서는 24~36시간, 50℃의 온도에서는 12~24시간의 숙성을 실시하는 등의 방법을 사용하여, 경제적으로 유리한 조건으로 실시한다. 이 경우, 12시간이 지나지 않은 시점에서는, 2차 이온교환을 실시하더라도 이온이 완벽하게 제거되지 않으며, 반면 필요이상으로 장시간 방치하게 되면 점도 증가 및 실리카졸의 응집이 발생할 수 있다. 또한, 50℃를 초과하는 온도로 장시간 유지하면 입자성장 및 변형이 발생할 수도 있으므로 주의를 요한다. 전술한 바와 같은 숙성처리를 실시한 실리카졸을 2차 이온교환에 의해 이온을 제거한다. 이온교환은, 양이온과 음이온을 제거하는 순서가 특별히 정해져 있거나, 제품에 차이점을 유발하지는 않는다. 다만 1차적인 이온교환을 실시하고, 2차적인 이온교환을 실시하는 사이에 숙성처리를 실시하는 것이 중요하다. 따라서 음이온교환, 양이온교환, 숙성, 음이온교환, 양이온교환의 순서로 조작을 실시하여도 하등의 문제점이 없다. 또한, 양이온교환수지 통액후, 음이온교환수지를 통액한 이후에 다시 양이온교환수지를 통액할 수도 있다.

상기와 같은 조작에 의해 이온이 완전히 제거된 실리카 수성졸을 교반기, 펌프, 여과멤브레인, 압력계 등으로 구성된 한외여과장치에 의해 여과탈수를 실시하여, 물 함량이 1wt.%미만으로 감소할 때까지 운전을 실시한다. 본발명의 오가노졸의 물 함량은 칼피셔법으로 측정하였다. 또한, 물을 유기용매로 치환을 완료한 후에도, 운전을 지속하여 실리카 오가노졸의 농도를 높이는 것도 가능하지만, 과다한 농축은 실리카졸의 안정성을 저해하는 요인이 되므로 50wt.%이하로 농축을 실시하도록 한다. 최종제품인 오가노졸을 회수한 후에는, 여과멤브레인의 수명 및 여과운전시 여과 및 투과하는 실리카졸의 효율성을 증대하기 위하여 역세를 실시하여 깨끗이 세척한다. 역세는 용매가 투과되어 나오는 방향의 역방향으로 용매를 투입하여 멤브레인의 공공이나 기벽에 부착되어 있을 수 있는 실리카 입자들을 탈착시키는 작용을 한다.

본 발명에 의해 제조된 실리카 오가노졸은 유기용매와의 분산성이 우수하기 때문에, 표면처리제, 플라스틱보강제, 결합제, 접착제, 도료, 수지가공 등의 유기물과 충분히 혼합 또는 반응시키는 것이 필요한 분야 및 불순물 함량이 극히 낮은 것을 요구하는 전자분야 등에 다양하게 적용될 수 있다.

다음의 실시예와 비교예에 의해서 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 실시예의 기재에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

공지의 방법으로 제조되거나, 시판되고 있는 알카리성 수성 실리카졸(SiO₂함량 30wt.%, Na₂O함량 0.4wt.%, pH 9.7, 입자경 10~20nm) 2,000ml를 수소형 강산성 양이온교환수지((주)삼양사, SK1B)가 채워져 있는 이온교환수지칼럼에 통액하고, 다음에 수산기형 감염기성 음이온교환수지((주)삼양사, SA10AP)가 채워져 있는 이온교환수지칼럼에 통액하였다. 이온교환을 실시하여 획득한 pH 2.6의 실리카졸에 시약급 질산 20.8gr을 첨가하여 pH 1.2로 조정하고, 상온에서 36시간 숙성한 후, 상기 양이온교환수지와 음이온교환수지를 각각 1회 더 통액하고, 최종적으로 양이온교환수지를 1회 더 통액하였다. 이상과 같이 이온교환을 실시한 수성 실리카졸 1,500ml에 메탄올 1,500ml를 첨가하고 교반하여 완전히 혼합한 후, 한외여과막 (KMST(주), HiSep, 분획분자량 30,000)을 이용하여 압력 2kgf/cm²으로 여과탈수를 실시하였다. 투과액이 1,500ml가 되면 운전을 중지하고, 메탄올 1,500ml를 상기 실리카졸에 첨가하고 완전히 혼합한 후 다시 여과탈수를 실시하였다. 이러한 조작을 7회 반복하여 SiO₂농도 30.4wt.%의 실리카 오가노졸 1,460gr을 제조하였다.

본 발명의 실시예, 비교예에 의해 제조된 실리카 오가노졸의 특성평가는 하기와 같이 실시하였으며 그 결과를 표 1에 정리하였다.

1. 실리카 오가노졸의 물함량 : 칼피셔법

2. 불순물 함량

Na : 원자흡광법

Fe, Al : ICP발광분석법

3. 실리카 평균 입자경 : 투과전자현미경

4. 점도 : 브룩필드 DV-E 점도계(BROOKFIELD DV-E VISCOMETER)

5. 분산안정성 : 실리카 오가노졸 500gr을 1,000ml 비이커에 담고, 실온에서 1주일간 방치해 놓은 뒤 실리카 입자가 비이커의 바닥에 침전되는 정도를 눈으로 관찰.

O : 실리카 침전물이 생성되지 않고 분산안정성이 우수한 것

X : 실리카 침전물이 가라앉아 분산안정성이 좋지 않은 것

6. 저장안정성 : 상기 분산안정성 관찰결과 및 점도의 증가상태를 보고 판단

7. 유기용매와의 상용성 : 실리카 오가노졸과 유기용매를 1:1 비율로 혼합후 10분간 교반하여 균일하게 한 후, 30분간 방치한 후, 층분리 또는 변색상태를 눈으로 관찰

O : 층분리나 변색이 발생하지 않고 상용성이 우수한 것

X : 상용성이 좋지 않은 것

[실시예 2]

실리카 수성졸의 물과 치환되는 유기용매가 이소프로필알콜(IPA)이며, 1차 이온교환후 숙성조건이 상온에서 48시간인 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방법으로 제조하여, SiO₂농도 30.2wt.%의 실리카 오가노졸 1,480gr을 얻었다.

[비교예 1]

실리카 수성졸을 1차 이온교환후 숙성조건이 상온에서 12시간인 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방법으로 제조하여, SiO₂농도 30.3wt.%의 실리카 오가노졸 1,470gr을 얻었다.

[비교예 2]

실리카 수성졸을 양이온교환, 음이온교환을 각각 1회 실시한 후, 숙성을 실시하지 않고, 물을 유기용매로 치환하는 이후의 공정은, 실시예 1과 같은 방법으로 제조하여, SiO₂농도 30.2wt.%의 실리카 오가노졸 1,465gr을 얻었다.

본 발명에 의해 제조된 실리카 오가노졸은 통상의 저렴한 수성졸로부터 기술적으로 간단하게 제조할 수 있고, 실리카의 분산성 및 저장안정성이 뛰어나고, 불순물 함량이 낮으며, 회수율도 높고, 경제적으로 유리하다. 또한 유기물 및 유기용제와의 혼화성이 우수하므로 각종 유기공업에서 유용하게 적용될 수 있다.

도 1은 본발명의 실시예1에 의해 제조한 실리카 오가노졸의 투과전자현미경 사진이고,

도 2는 실시예2에 의해 제조한 실리카 오가노졸의 투과전자현미경 사진이다.

도 3은 본발명의 비교예1에 의해 제조한 실리카 오가노졸의 투과전자현미경 사진이고,

도 4는 비교예2에 의해 제조한 실리카 오가노졸의 투과전자현미경 사진이다.

Claims (9)

1. 평균입자경이 5~300nm이고, SiO₂농도가 10~40wt.%인 실리카 수성졸을 수소형 강산성 양이온교환수지와 수산기형 강염기성 음이온교환수지가 각각 충진되어 있는 이온교환수지칼럼에 순서에 관계없이 각기 1회 이상 통액하여 이온을 제거하는 공정;

2. 상기 1공정에 의해 이온교환을 실시한 실리카 수성졸에 산을 첨가하여 pH0.5~2의 범위로 조정하여 숙성 처리하는 공정;

3. 숙성 처리한 실리카 수성졸을 상기 1공정과 같은 방법으로 2차 이온교환처리하여 이온을 제거하는 공정;

4. 상기 방법으로 이온이 제거된 실리카 수성졸에 유기용매를 혼합한 후, 한외여과에 의해 여과 탈수하여 물함량을 1wt.%이하로 낮추는 공정;이 순차적으로 구성된 실리카 오가노졸 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 1공정에서 실리카 수성졸은 pH 9~10.5 범위의 알카리, 또는 pH 2~4범위의 산으로 안정화된 것을 특징으로 하는 실리카 오가노졸 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 2공정에서 산은 황산, 염산, 질산을 포함하는 무기 강산 중의 1종인 것을 특징으로 하는 실리카 오가노졸 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 2공정은 0~50℃, 12~48시간 실시하는 것을 특징으로 하는 실리카 오가노졸 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 4공정의 유기용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올을 포함하는 알콜류, 디메틸에테르를 포함하는 에테르류, 아세톤, 에틸메틸케톤을 포함하는 케톤류, 에틸아세테이트를 포함하는 에스테르류 및 셀로솔브류 유기용매로 이루어진 그룹 중 1종 이상인 것을 특징으로 하는 실리카 오가노졸 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 4공정은 실리카 수성졸에 함유되어 있는 물함량의 7배이상의 유기용매를 사용하여 치환하는 것을 특징으로 하는 실리카 오가노졸 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 4공정은 한외여과막의 분획분자량이 30,000이하인 것을 특징으로 하는 실리카 오가노졸 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 4공정은 한외여과막의 재질이 폴리술폰, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리에테르술폰, 아세틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스를 포함하는 유기재료, SiO₂/Al₂O₃를 포함하는 세라믹재료 및 그라파이트/Al₂O₃을 포함하는 그라파이트 함유재료 중 1종 이상인 것을 특징으로 하는 실리카 오가노졸 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 4공정은 한외여과조작시 압력이 2~10kgf/cm²범위인 것을 특징으로 하는 실리카 오가노졸 제조방법.