KR100516205B1

KR100516205B1 - 다이메틸실록산기가 균일하게 도입된폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 제조방법

Info

Publication number: KR100516205B1
Application number: KR10-2002-0034837A
Authority: KR
Inventors: 석상일; 안창훈; 진문영; 이창진; 강영구
Original assignee: 한국화학연구원
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2005-09-23
Also published as: KR20030097460A

Abstract

본 발명은 다이메틸실록산기가 균일하게 분산된 형태의 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메틸트리알콕시실란(T 구조형)과 다이메틸다이클로로실란(D 구조형)을 몰비로 2 : 1 혼합한 용액을 열처리하여 두 물질이 서로 T-D-T 형으로 결합된 형태의 전구체를 얻은 후, THF와 톨루엔의 혼합용매를 사용하여 졸-겔 반응시키고 암모니아수로 중화함으로써, 다이메틸실록산 분자가 메틸실록산 골격에 분자 수준으로 제어된 방법으로 균일하게 분산된 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 제조방법에 관한 것이다.

Description

다이메틸실록산기가 균일하게 도입된 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 제조방법{A method of preparing poly methylsilsesquioxane-dimethylsiloxane copolymer}

본 발명의 방법으로 제조된 공중합체는 내열성이 매우 우수하므로 덴드리머 형 폴리알킬렌 옥시드 화합물과 같은 열분해성 물질과 혼합한 용액을 코팅하여 제조된 박막을 폴리알킬렌 옥시드가 분해되는 온도까지 가열하여 폴리알킬렌 옥시드를 제거하면 미세한 기공을 갖는 박막을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에서 제조된 공중합체는 일정한 양의 직선 골격을 가진 다이메틸실록산기의 도입으로 유연성 증가에 의하여 SOG(Spin On Glass) 및 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정에서 크랙 발생이 매우 낮으므로 미세 기공을 갖는 형태의 저 유전율 반도체 층간 절연막 제조의 모재로 사용될 수 있다.

반도체 소자의 집적률이 높아지고 그 작동 주파수가 높아짐에 따라 반도체 칩내의 전기적인 신호 전달을 위한 금속 배선사이에서의 크로스 토크(cross-talk)에 의한 잡음이 높아지고 또한 인접 배선사이의 상호 작용에 의한 기생 커패시턴스(prasitic capacitance)의 증가로 인한 신호전달 지연현상이 나타나게 된다.

특히, 회로의 선폭이 0.18 ㎛ 이하인 반도체 설계에서는 고속화 및 저소비 전력화를 위해, 현재 사용되고 있는 알루미늄 배선과, 산화 규소(SiO₂) 절연막에서 구리 배선과, 그리고 유전율 3 이하의 저 유전율(low-k) 층간 절연막 재료의 도입이 불가피하다.

이러한 저 유전율 층간 절연막 재료로서 고려되고 있는 물질 중의 하나가 나노 기공의 도입이 용이한 폴리메틸실세스퀴옥산이다. 그러나, 상기 폴리메틸실세스퀴옥산의 특성상 취성이 있으므로 반도체 제조공정 중에 미세 크랙이 발생할 우려가 있다.

또한, 일반적으로 산화 규소 역시 취성이 매우 약한 물질로 알려져 있다. 실리콘 화학의 참고 자료에 따르면 (SiO₄)_n로 결합된 구조에서 산소 대신에 유기물인 메틸기를 도입하면 유연성이 증가하는 것으로 보고되어 있다. 그러나, 실리콘에 대하여 메틸기가 하나 결합된 메틸실세스퀴옥산은 산화 규소에 비하여 약간의 유연성 증가는 있으나, CMP 및 열처리 공정을 포함하는 반도체 제조 공정 중에 받을 수도 있는 외력에 의하여 미세 크랙이 발생할 위험이 여전히 남아 있다. 이것을 방지하기 위해서는 실리콘기에 대하여 메틸기를 좀 더 포함시킬 필요가 있다.

이러한 방법 중의 하나가 메틸실세스퀴옥산에 다이메틸실록산기를 도입하여 공중합하는 방법이 있으며, 이에 대하여 다음과 같은 여러 방법이 연구되어 왔다.

먼저, 일본특허 평2-279779호에 의하면 메틸세스퀴옥산에 다이메틸다이실록산을 부가함으로써 유연성을 부가하고자 시도한 바 있으며, 상기 방법에서는 메틸실록산 올리고머와 다이메틸올리고머를 유기 용제에 단순 혼합하여 코팅 용액을 조제하고 있다. 그러나, 상기 방법은 메틸실록산에 다이메틸실록산이 분자 레벨로 결합되어 있지 않아서 내열성에 문제가 있으며, 400 ℃ 이상의 열처리 공정을 거치는 저 유전(low-k)용 모재로 사용하기에는 문제가 있다.

또 다른 방법으로서, 두 개의 출발원료를 일정 비율로 혼합하여 가수분해시킨 후, 축중합시켜 두개의 서로 다른 알콕시실란 간의 공중합을 이루게 하는 졸-겔법을 이용하고 있다. 그러나, 상기 방법은 출발원료 물질간의 물에 대한 가수 분해 차이로 매우 균일하게 서로가 결합된 형태의 공중합체를 합성하기에는 한계가 있다. 예를 들어, 메틸트리메톡시실란과 다이메틸다이메톡시실란을 일정 비율로 혼합하여 졸-겔법으로 얻은 공중합체의 경우는 두 출발원료의 물에 대한 가수분해 속도 차이가 있어 다이메틸실록산기가 메틸실록산기에 균일하게 분산되어 결합하지 않으므로 300 ℃ 이상의 고온에서 다이메틸실록산기가 열에너지에 의해 재배열하여 테트라머(tetramer) 혹은 옥타머(octamer) 형태의 고리 화합물이 일부 생성되어 열 분해되는 문제가 있다.

또한, 일본특허 평9-324051호에서는 공중합체 합성 후 용매로 사용한 THF를 먼저 제거하고 톨루엔을 가하여 물로 산을 세척하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 상기 방법은 공정이 여러 단계이며, 산을 수세하기 위하여 다량의 물을 사용해야할 뿐 아니라, 물층과 톨루엔층을 분리하는데 있어서 많은 시간이 필요하다.

이에 따라, 본 발명자들은 종래 메틸트리알콕시실란과 다이메틸다이알콕시실란을 출발원료로 두 물질을 단순 혼합하여 졸-겔법으로 다이메틸실록산이 도입된 폴리메틸실세스퀴옥산의 공중합체 합성에서 다이메틸실록산이 메틸실세스퀴옥산에 불균일하게 결합하는 문제를 최소화하기 위하여 연구 노력하였다.

그 결과, 알콕시실란과 클로로실란이 특정 조건에서 알킬클로라이드 화합물을 부산물로 생성하면서 서로 결합하는 반응에 주목하여, 메틸트리알콕시실란과 다이메틸다이클로로실란을 몰비로 2 : 1로 혼합하고 미리 130 ℃ 전후에서 T-D-T 형의 균일한 구조가 되도록 전구체를 합성하고(도 1참조), 여기에 메틸실록산과 다이메틸실록산이 특정한 비율이 되게 메틸트리알콕시실란을 첨가하여 졸-겔법으로 공중합하여 폴리메틸실세스퀴옥산 모재의 유연성을 부가함과 동시에, 메틸알콕시실란과 다이메틸실록산간의 물에 대한 가수분해 속도 차이에 의하여 야기되는 공중합 폴리메틸실세스퀴옥산의 불균일성을 최소화하는 신규하고도 고유한 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

그리고, 메틸트리알콕시실란과 다이메틸다이클로로실란간에 미 반응되어 소량 남아 있는 클로로기의 가수분해로 생성되는 염산에 의한 촉매 작용으로 졸-겔 반응이 일어나게 하고, 공중합체 합성 후 산 촉매를 제거하는 과정에서 미리 암모니아수로 중화하고 혼합 용매에 물을 직접 가하여 수세하는 매우 단순한 공정과 적은 양의 물로도 산을 제거하는 방법도 발명하게 되었다.

따라서, 본 발명은 메틸실록산과 다이메틸실록산 사이의 화학결합이 분자 수준으로 매우 균일하게 결합되어 내열성이 우수하며 유연성이 기대되는 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 다이메틸실록산기가 일부 도입된 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체를 제조하는 방법에 있어서,

메틸트리알콕시실란(T 구조)과 다이메틸다이클로로실란(D 구조)을 2 : 1의 몰비로 혼합하여 100 ∼ 150 ℃의 온도에서 5 ∼ 20시간 열처리하여 메틸실록산기와 다이메틸실록산기가 서로 T-D-T형으로 결합된 형태의 화합물을 합성하는 공정:

상기에서 합성한 T-D-T형 화합물에, 메틸실록산기/다이메틸실록산기의 비율이 0.95/0.05 ∼ 0.70/0.30 몰비를 이루도록 추가적으로 메틸트리알콕시실란을 첨가하고 테트라하이드로퓨란 및 톨루엔의 혼합 유기용매내에서 0 ∼ 60 ℃의 조건하에 물을 첨가하여 졸-겔 반응시키는 공정; 그리고,

상기 졸-겔 반응된 혼합용액에 희석된 암모니아수를 가하여 pH가 6 ∼ 7되게 중화하는 공정으로 이루어진 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 제조방법을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 폴리메틸실세스퀴옥산(PMSSQ)의 취성을 개선하여 유연성을 부여할 목적으로 메틸실세스퀴옥산에 다이메틸실록산기를 도입하여 메틸실세스퀴옥산과 다이메틸실록산기가 분자 수준으로 매우 균일하게 결합된 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 제조방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 반응 생성물의 균일도가 매우 높아 200 ℃ 이상의 열처리에서도 불균일하게 결합된 다이메틸실록산에 의한 열분해 생성물이 없으며, 졸-겔법으로 공중합체 합성시 산 촉매를 첨가함이 없이 미량 남아 있는 클로로기의 가수분해에 의하여 촉매 반응이 일어나며, 공중합체 합성 완료 후 산 촉매를 희석된 암모니아수로 수세하는 방법으로 촉매 제거용 이온 교환수의 사용양을 줄이고 공중합체의 보존 안정성을 높이는 특징이 있다.

상기와 같은 특성의 본 발명에 따른 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체는 다음 화학식 1로 나타낼 수 있다.

(CH₃)_1+xSi(O_n-x)(OH)_3-n

상기 화학식 1에서: x는 0.05 ∼ 0.3이고, n은 0 ∼ 3이다.

이러한 본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체를 그 제조방법에 의거하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같은 공정으로 이루어져 있다.

첫 번째 공정은 메틸트리알콕시실란(T 구조)과 다이메틸다이클로로실란(D 구조)을 2 : 1의 몰비로 혼합하여 100 ∼ 150 ℃의 온도에서 5 ∼ 20시간 열처리하여 메틸실록산기와 다이메틸실록산기가 T-D-T형으로 서로 결합된 형태의 전구체를 제조하는 공정을 수행한다. 상기 메틸트리알콕시실란으로는 메틸트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리프로폭시실란 등이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 T-D-T형 화합물 합성에 대하여 보다 상세히 설명하면, 상기 출발원료 물질로 사용하는 혼합용액을 압력에 견디는 두꺼운 유리관내에 넣고 100 ∼ 150 ℃, 더 바람직하게는 110 ∼ 130 ℃로 유지된 실리콘 오일조(bath)에서 2 ∼ 20시간, 더 바람직하게는 5 ∼ 15시간 동안 열처리하여 T-D-T형 화합물을 합성하였다. 이때, 상기 열처리 온도가 상기 범위를 벗어나게 되면 두 다른 물질간의 리간드 교환 반응이 충분히 일어나지 않는 문제가 있다. 여기서 메틸트리알콕시실란과 다이메틸다이클로로실란간의 반응을 촉진시키기 위하여 무수 FeCl₃, ZrCl₄, TiCl₄, AlCl₃ 등을 촉매로 사용할 수도 있다. T-D-T형 화합물 합성에 사용된 촉매는 졸-겔 반응에서 수산화물로 침전되어 제거가 가능하다.

두 번째는 상기에서 제조된 T-D-T형 화합물에 전체적인 메틸실록산기/다이메틸실록산기의 비율이 0.95/0.05 ∼ 0.70/0.30 몰비를 이루도록 메틸트리알콕시실란을 추가로 첨가하고 이온 교환수를 가하여 축중합반응시키는 졸-겔법으로 공중합 폴리메틸실세스퀴옥산을 합성하였다.

상기 메틸실록산기/다이메틸실록산기의 몰비에 있어 다이메틸실록산기의 몰비가 상기 범위보다 낮게 유지되면 취성을 개선하기 위한 유연성에 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 내열성이 낮은 문제가 있다.

상기 졸-겔 반응 공정을 보다 상세히 설명하면, T-D-T형 화합물 즉, 공중합 폴리메틸실세스퀴옥산 1 몰에 대하여 THF를 2 ∼ 15 몰배, 더 바람직하게는 4 ∼ 10 몰배가 되게 하고, 여기에 다시 톨루엔을 상기 공중합 폴리메틸실세스퀴옥산 1 몰에 대하여 2 ∼ 15 몰배, 더 바람직하게는 4 ∼ 10 몰배가 되게 가하여 혼합하여 THF와 톨루엔이 혼합된 혼합 용매가 되도록 하였다. 그런 다음, 가수분해 반응을 위한 물을 상기 리간드 교환된 공중합 폴리메틸실세스퀴옥산 1 몰에 대하여 1 ∼ 4 몰배, 더 바람직하게는 1.5 ∼ 3.5 몰배로 가하고, 0 ∼ 60 ℃, 더 바람직하게는 10 ∼ 40 ℃에서 3 ∼ 30시간, 더 바람직하게는 5 ∼ 20시간 동안 졸-겔 반응시킨다.

마지막 공정은 희석된 암모니아수를 상기 공정에 가하여 중화하고, 여분의 이온 교환수를 가하여 층분리법으로 수세하여 자체 생성된 소량의 산 촉매를 제거하고, 톨루엔에 공중합 폴리메틸실세스퀴옥산과 미량 용해된 물을 무수 마그네슘 설페이트(Mg(SO₄))로 건조하고 톨루엔을 증류하는 방법으로 본 발명을 완성하였다.

즉, 상기 반응이 끝난 용액에 암모니아수를 가하여 pH가 6 ∼ 7 범위로 유지되도록 중화하고, 중화된 반응 용액을 분별 깔대기에 옮기고 이온 교환수를 반응 용액에 대한 부피비로 2배 가하여 격렬하게 흔든 후 정치하여 하층의 물을 제거하여 중화된 염을 수세한다. 그리고, 상층의 유기 용매 층에 녹아있는 미량의 물을 건조한다. 그런 다음, 상기 유기 용매 층을 여과 깔대기에서 여과하여 1구 라운드 플라스크에 옮기고 감압증류 방식으로 유기 용매를 제거하여 레진 혹은 고체상의 반응 생성물을 얻는 공정을 거침으로써, 공중합체의 균일성이 뛰어나고 졸-겔 반응 촉매를 보다 단순하게 제거하여 안정한 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체를 얻을 수 있는 특징이 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 폴리세스퀴옥산 공중합체는 다이메틸실록산이 분자수준으로 메틸실록산에 균일하게 분산되어 있어 내열성이 우수하다. 또한, 상기 화학식 1에서의 메틸기/실란(CH₃/Si)의 비율이 증가하여, 즉 디메틸실록산의 함량 증가가 이루어져 이에 따른 유연성의 증가가 기대된다.

이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 다음의 실시예는 본 발명의 예시일 뿐 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

메틸트리메톡시실란 19.07 g, 다이메틸다이클로로실란 9.03 g과 촉매로서 FeCl₃을 0.034 g 칭량하여 40 ㎖의 두꺼운 유리관(thick wall-glass tube)에 넣고 마개를 단단히 봉한 후 약 130 ℃로 유지된 실리콘 오일조(bath)내에 담구어서 마그네틱 바로 교반하면서 7시간 동안 유지시키는 방법으로 T-D-T형 전구체를 합성하였다. 이 용액을 1ℓ 라운드 플라스크에 옮겨 넣은 다음 메틸실록산기/다이메틸실록산기의 비율이 0.90 : 0.1 몰비 되도록 메틸트리메톡시실란 68.11 g을 추가적으로 첨가하였다. 여기에 THF 145 ㎖와 톨루엔 191 ㎖을 가하고, 이온 교환수 43.85 g을 가하여 상온에서 7시간 동안 교반하면서 축중합 반응에 의한 졸-겔법으로 공중합체를 제조하였다. 공중합 반응된 용액에 20% 암모니아 용액을 1.5 ㎖를 가하여 pH가 6 ∼ 7 되게 중화하였다. 중화된 반응 용액을 1ℓ 분별 깔대기에 옮겨 넣고 이온 교환수 500 ㎖을 가하여 격렬하게 흔든 다음 정치하였다. 약 5분 후 유기층과 물층으로 분리된 두 층에서 하층의 물층을 제거하고, 이 과정을 한번 더 수행한 후 물층을 제거한 상층에 무수 MgSO₄ 분말 약 20 g을 넣고 격렬하게 흔들어 미량 녹아 있을 수 있는 물을 제거하였다. MgSO₄ 분말과 촉매로 사용된 FeCl₃이 물과 반응하고 유기층에 분산된 고체상은 와트만 여과지 5번으로 여과하여 제거하였으며, 여과된 유기층은 1ℓ 1구 라운드 플라스크에 옮긴 후 약 10 torr의 압력에서 감압 증류 방식으로 유기 용매를 제거하고 반응 생성물을 회수하였다. 이때 반응 생성물 약 24.0 g을 얻었으며, GPC 분석 결과 평균 분자량이 3116이었다.

상기 실시예 1에서 메틸트리메톡시실란과 다이메틸다이클로로실란을 130 ℃에서 7시간 동안 열처리하여 생성된 반응생성물(T-D-T형 전구체)에 대한 ²⁹Si NMR 스펙트럼을 도 1에 나타내었고, 합성된 T-D-T형 전구체에 추가적으로 첨가한 메틸트리메톡시실란과의 졸-겔 반응을 통해 생성된 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 ²⁹Si NMR 스펙트럼을 도 2에 나타내었다.

실시예 2

메틸트리에톡시실란 25.21 g, 다이메틸다이클로로실란 9.03 g과 촉매로서 ZrCl₄을 0.48 g 칭량하여 40 ㎖의 두꺼운 유리관(thick wall-glass tube)에 넣고 마개를 단단히 봉한 후 약 140 ℃로 유지된 실리콘 오일조(bath)내에 담구어서 마그네틱 바로 교반하면서 10시간 동안 유지시키는 방법으로 T-D-T형 전구체를 합성하였다. 제조한 T-D-T 형 전구체를 1ℓ 라운드 플라스크에 옮겨 넣은 다음 메틸실록산기/다이메틸실록산기의 비율이 0.80 : 0.2 몰비 되도록 메틸트리에톡시실란 25.21 g을 추가적으로 첨가하였다. 그 후 공정은 상기 실시예 1과 동일하게 하였으며, 이때 반응 생성물 약 19.5 g을 얻었으며, GPC 분석 결과 평균 분자량이 2725이었다.

실시예 3

상기 실시예 1에서 사용한 바와 동일한 방법으로 제조한 T-D-T형 전구체를 1ℓ 라운드 플라스크에 옮겨 넣은 다음 메틸실록산기/다이메틸실록산기의 비율이 0.80 : 0.2 몰비 되도록 메틸트리메톡시실란 19.07 g을 추가적으로 첨가하였다. 그 후 공정은 상기 실시예 1과 동일하게 하였으며, 이때 반응 생성물 약 18 g을 얻었으며, GPC 분석 결과 평균 분자량이 2893이었다.

비교예

메틸트리에톡시실란 36.02 g, 다이메틸다이메톡시실란 2.53 g을 칭량하여 1ℓ 라운드 플라스크에 넣고, 열처리 없이 THF 113.6 ㎖와 톨루엔 149.1 ㎖을 가하고 이온 교환수 10.02 g, 60% 질산 1.05 g을 가하여 상온에서 15시간 동안 교반하면서 공중합 반응시켰다. 이후 공정은 상기 실시예 1과 동일하며, 다만 물 층과 유기 층을 분리하는데 장시간이 소요되어 약 30분 후 하층의 물을 제거하였다. 이때 얻어진 반응 생성물은 13.4 g이었으며, GPC로 측정한 평균 분자량은 864 이었다.

실험예

상기 실시예 1 ∼ 3 및 비교예에서 제조한 반응 생성물의 일부를 취하여 반응 생성물의 함량이 50 중량%가 되게 THF 용액을 가하여 녹인 후 슬라이드 글래스에 약 0.5 mm 두께로 코팅한 후 약 120 ℃로 유지된 오븐에서 약 1시간 동안 열처리하였다. 열처리 후 생성된 피막형 생성물을 벗긴 후 회수하여 TG-IR로 상온에서 500 ℃까지 온도에 따른 열분해 생성물 유무를 확인하였고, 이에 대한 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

구 분		실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예
고리 형태의 분해물 검출 유무	200 ℃	미검출	미검출	미검출	미량 검출
	300 ℃	미검출	미검출	미검출	미량 검출
	400 ℃	미검출	미검출	미검출	미검출

상기 표 1에 의하면, 실시예 1 ∼ 3에서 제조한 공중합체의 경우는 상온에서 500 ℃의 온도까지 물을 제외한 분해물이 검출되지 않았다. 이에 비하여 비교예의 경우는 온도에 따라 연속적으로 옥타메틸사이클로테트라실록산 등과 같은 고리 형태의 화합물이 검출되었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다이메틸실록산이 분자수준으로 균일하게 분산된 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체는 메틸트리알콕시실란과 다이메틸다이클로로실란을 몰비로 2 : 1로 혼합하고 미리 130 ℃ 전후에서 T-D-T 형의 균일한 구조가 되도록 전구체를 합성하고, 여기에 메틸실록산과 다이메틸실록산이 특정한 비율이 되게 메틸트리알콕시실란을 첨가하여 졸-겔법으로 공중합하여 폴리메틸실세스퀴옥산 모재의 유연성을 부가함과 동시에, 메틸알콕시실란과 다이메틸실록산간의 물에 대한 가수분해 속도를 최소화함으로써, 균일성이 높은 공중합체를 얻을 수 있었다. 이에 따라 내열성이 우수하고 규소원자(Si)에 메틸기의 함량 증가에 의한 유연성이 기대되므로 반도체용 저 유전(low-k) 층간 재료로 활용이 가능하다.

도 1은 메틸트리메톡시실란과 다이메틸다이클로로실란을 130 ℃에서 10시간 열처리하여 합성된 생성물의 ²⁹Si NMR 스펙트럼을 나타낸 것으로서, 메틸실란과 다이메틸실란이 화학적으로 결합된 형태의 생성물을 보이고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 ²⁹Si NMR 스펙트럼을 나타낸 것으로서, 메틸실세스퀴옥산(T 구조)결합과 다이메틸실록산 결합(D 구조)이 잘 보이고 있다.

Claims

다이메틸실록산기가 일부 도입된 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체를 제조하는 방법에 있어서,

a) 메틸트리알콕시실란(T 구조)과 다이메틸다이클로로실란(D 구조)을 2 : 1의 몰비로 혼합하여 100 ∼ 150 ℃의 온도에서 5 ∼ 20시간 열처리하여 메틸실록산기와 다이메틸실록산기가 서로 T-D-T형으로 결합된 형태의 전구체를 합성하는 공정:

b) 상기에서 합성한 T-D-T형 전구체에, 메틸실록산기/다이메틸실록산기의 비율이 0.95/0.05 ∼ 0.70/0.30 몰비를 이루도록 추가적으로 메틸트리알콕시실란을 첨가하고 테트라하이드로퓨란 및 톨루엔의 혼합 유기용매내에서 0 ∼ 60 ℃의 조건하에 물을 첨가하여 졸-겔 반응시키는 공정; 그리고,

c) 상기 졸-겔 반응된 혼합용액에 희석된 암모니아수를 가하여 pH가 6 ∼ 7 범위 되도록 중화하는 공정이

포함되는 것을 특징으로 하는 다이메틸실록산기가 균일하게 도입된 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 메틸트리알콕시실란이 메틸트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란 및 메틸트리프로폭시실란 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 T-D-T형 전구체를 합성하는 공정에서는 무수 FeCl₃, ZrCl₄, TiCl₄및 AlCl₃ 중에서 선택된 촉매를 첨가 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 제조방법.