KR102152215B1 - 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법 및 이에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 - Google Patents
침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법 및 이에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법 및 이에 의해 제조된 금속-실리카 복합 에어로겔 입자에 관한 것으로서, 과제는 반응물인 산성 용액, 금속염을 포함하는 용액 및 물유리 용액의 농도를 조절하여, 침상형의 종횡비를 조절함으로써, 고분자 레진의 첨가제로의 사용시 점도 및 요변성과 같은 물성을 개선시킬 수 있으며, 저온 및 상압의 온화한 조건에서 단 시간 내에 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조할 수 있어, 종래 제조방법에 비해 공정이 간단하고, 생산비용이 절감되어 생산성 및 경제성이 우수한 효과가 있다.
Description
본 발명은 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법 및 이에 의해 제조된 금속-실리카 복합 에어로겔 입자에 관한 것이다.
에어로겔(aerogel)은 90 ~ 99.9 % 정도의 기공율과 1 ~ 100 nm 범위의 기공크기를 갖는 초다공성의 고비표면적(≥500 m2/g) 물질로서, 뛰어난 초경량/초단열/초저유전 등의 특성을 갖는 재료이기 때문에 에어로겔 소재 개발연구는 물론 단열재, 고집적 소자용 극저유전 박막, 슈퍼 커패시터용 전극, 해수 담수화용 전극 재료, 촉매 및 촉매 담체, 보강재, 필터 및 코팅제 등 다양한 분야로의 응용연구도 활발히 진행되고 있다.
특히 이중에서도 에어로겔에 금속을 도입한 금속-실리카 복합 에어로겔은 고분자 레진의 첨가제로 사용되고 있다.
그러나, 상기 금속-실리카 복합 에어로겔은 망목구조 형태로 구형에 가까워 프로세싱에 유리하나 형태적인 문제로 인해 높은 증점효과와 요변성을 기대하기는 어려운 문제가 있다.
고분자 레진의 첨가제로 사용될 경우 점도와 요변성은 이후 제품에 적용될 때 대단히 중요한 물성으로 작용되는데, 가령 요변성을 지닌 첨가제를 페인트에 적용할 경우 힘이 가해질 때 점도가 낮아져 페인트 도포에 유리하며, 힘이 제거될 경우 점도가 상승하여 흐름이 발생되지 않는 식이다.
이에 점도와 요변성에 유리한 형태인 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조하는 제조방법을 상기 문제를 해결하고자 하는 시도가 있다.
그러나, 종래의 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 또는 기타 침상형의 첨가제 등은 오토클레이브와 같은 별도의 고온 및 고압의 장치의 사용이 필수적이고, 100 ℃ 이하의 온도에서 상압 조건으로 합성하는 경우에는 24 내지 72 시간의 긴 반응 시간을 필요로 하여 공정이 복잡하고 생산성 및 경제성이 떨어지는 문제가 있었다.
이에 본 발명의 발명자는 고분자 레진용 첨가제로 사용되는 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조함에 있어, 침상형의 형태적인 장점을 극대화하고, 저온 및 상압의 온화한 반응 조건에서 단 시간 내에 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조할 수 있는 신규한 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법을 개발하게 되었다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 반응물인 산성 용액, 금속염을 포함하는 용액 및 물유리 용액의 농도를 조절하여, 침상형의 종횡비를 조절함으로써, 고분자 레진의 첨가제로의 사용시 점도 및 요변성과 같은 물성을 개선시킬 수 있는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 상기 본 발명의 제조방법을 이용하여 저온 및 상압의 온화한 조건에서 단 시간 내에 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조할 수 있는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 상기의 제조방법으로 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로서,
1) 반응기 내의 산성 용액에 물유리 용액을 첨가하는 단계;
2) 상기 물유리 용액 첨가 이후 금속염을 포함하는 용액을 첨가하여 침상형의 중간체를 형성하는 단계; 및
3) 상기 침상형의 중간체를 포함하는 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 겔화 반응시키는 단계를 포함하고,
상기 산성 용액 및 금속염을 포함하는 용액의 농도는 1.0 내지 3.0 M 이고,
상기 물유리 용액의 농도는 0.33 내지 1.0 M 인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 제조방법에 의해 제조되고, 종횡비(aspect ratio)는 1:20 내지 1:25 이고,
요변성 지수(Thixotropin index)는 5 내지 7 인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 포함하는 고분자 레진용 첨가제를 제공한다.
본 발명에 따른 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법은 반응물인 산성 용액, 금속염을 포함하는 용액 및 물유리 용액의 농도를 조절하여, 침상형의 종횡비를 조절하여 침상형의 형태적 장점을 극대화 시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 의하는 경우 저온 및 상압에서 단시간 내에 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조할 수 있어, 종래 제조방법에 비해 공정이 간단하고, 생산비용이 절감되어 생산성 및 경제성이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자는 고분자 레진의 첨가제로의 사용시 고점도, 저밀도, 화학적, 열적 및 치수 안정성이 높아 고분자 레진의 물성을 개선시킬 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면은 본 발명의 구체적인 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 광학 현미경 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 SEM 사진이다.
도 4는 본 발명의 비교예 2에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 SEM 사진이다.
도 5는 본 발명의 비교예 3에 의해 제조된 침상형 산금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 SEM 사진이다.
도 6은 본 발명의 비교예 4에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 SEM 사진이다.
도 7은 본 발명의 비교예 5에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 SEM 사진이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 광학 현미경 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 SEM 사진이다.
도 4는 본 발명의 비교예 2에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 SEM 사진이다.
도 5는 본 발명의 비교예 3에 의해 제조된 침상형 산금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 SEM 사진이다.
도 6은 본 발명의 비교예 4에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 SEM 사진이다.
도 7은 본 발명의 비교예 5에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 SEM 사진이다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이때, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1의 순서도에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법은,
1) 반응기 내의 산성 용액에 물유리 용액을 첨가하는 단계;
2) 상기 물유리 용액 첨가 이후 금속염을 포함하는 용액을 첨가하여 침상형의 중간체를 형성하는 단계; 및
3) 상기 침상형의 중간체를 포함하는 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 겔화 반응시키는 단계를 포함하고,
상기 산성 용액 및 금속염을 포함하는 용액의 농도는 1.0 내지 3.0 M 이고,
상기 물유리 용액의 농도는 0.33 내지 1.0 M 인 것을 특징으로 한다.
이하 상기 본 발명의 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명하기로 한다.
단계 1)
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단계 1)은 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 실리카 전구체를 첨가하기 위한 단계로서, 산성 용액에 물유리 용액을 첨가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 특히 상기 산성 용액은 황산(H2SO4)을 사용할 수 있으며, 본 발명에 있어서, 보다 구체적으로는 60 % 황산 수용액을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실리카 전구체는 테트라메틸 오르소실리케이트(tetramethyl orthosilicate; TMOS), 테트라에틸 오르소실리케이트(tetraethyl orthosilicate; TEOS) 또는 메틸트리에틸 오르소실리케이트(methyl triethyl orthosilicate)와 같은 실리콘 함유 알콕사이드계 화합물을 사용할 수 있으나, 본 발명에 있어서, 보다 구체적으로는 물유리를 사용할 수 있다.
본 발명의 물유리는 물유리에 증류수를 첨가하고 혼합한 희석용액을 나타내는 것으로서, 실리카(이산화규소, SiO2)와 알칼리를 융해해서 얻은 규산 알칼리염인 소듐 실리케이트(sodium silicate, Na2SiO3) 수용액을 의미한다.
한편, 상기 첨가된 물유리 용액은 산성 용액으로 인해 pH가 너무 낮아 겔화 반응이 일어나지 않고, 후에 첨가되는 염기성 촉매에 의해 겔화 반응이 일어나 침상형 금속 입자 표면에 실리카겔이 균일하게 결합 또는 코팅되어 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔의 입자를 형성할 수 있다.
단계 2)
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단계 2)는 침상형의 중간체인 침상형 금속 입자를 형성하기 위한 단계로서, 상기 산성 용액에 물유리 용액을 첨가한 이후 금속염을 포함하는 용액을 첨가하여 이온교환반응 및 반응 온도 상승에 따른 과포화 단계를 거쳐 결정성 침전 반응을 수행하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 단계 1)의 황산(H2SO4)의 강한 이온 교환 능력으로 인해 금속염을 포함하는 용액(CaCl2)과 반응하여 형성된 CaSO4 는 반응 온도 증가에 따라 용해도가 감소하게 되며 그에 따라 침상형의 중간체인 결정핵이 형성되게 되는 것이다.
한편, 상기 금속염을 포함하는 용액의 첨가 방식과 관련하여, 한꺼번에 다량을 첨가하는 경우 황산의 SO4 2- 이온의 농도가 급격히 감소하게 되어 침상형 중간체의 형성에 불리하므로, 적가하는 방식으로 첨가하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 침상형의 형태적 장점을 살려 본 발명이 목적하는 고분자 레진용 첨가제로서의 효과를 극대화하기 위해서는 반응물인 산성 용액, 물유리 용액 및 금속염을 포함하는 용액의 농도를 적절히 조절할 필요가 있다. 적절한 농도의 반응물을 이용하여 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조하는 경우 고분자 레진용 첨가제에 보다 유리한 종횡비를 갖는 침상형의 입자를 형성할 수 있기 때문이다.
이에 본 발명의 상기 산성 용액 및 금속염을 포함하는 용액의 농도는 1.0 내지 3.0 M 이고, 상기 물유리 용액의 농도는 0.33 내지 1.0 M 인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 산성 용액 및 물유리 용액의 농도비는 3:1 이고, 산성 용액 및 금속염을 포함하는 용액의 농도비는 1:1일 수 있다.
상기 산성 용액 및 금속염을 포함하는 용액의 농도가 1.0 M 미만으로 지나치게 저농도인 경우에는 온도 증가에 따른 과포화의 속도가 감소하고 침상형 중간체의 결정핵 성장이 어려운 문제가 있을 수 있다. 또한, 3.0 M 초과로 지나치게 고농도인 경우에는 농도가 높아질수록, 보다 유리한 종횡비를 갖는 침상형의 중간체 입자로의 성장보다는 수 개의 침상형 중간체 입자 생성으로의 선택성이 높아 본 발명의 목적하는 수준의 종횡비를 갖는 침상형 중간체 입자를 제조할 수 없는 문제가 있을 수 있다.
또한, 물유리 용액의 농도가 0.33 M 미만으로 지나치게 저농도인 경우에는 침상형 중간체 표면에 실리카 에어로겔의 구조가 제대로 형성되지 않을 수 있으며, 에어로겔이 형성되었다 하더라도 건조시 발생하는 수축 현상을 견디지 못하고 구조가 붕괴되어 물성이 현저히 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 1.0 M 초과로 지나치게 고농도인 경우에는 과한 겔화 반응으로 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자들이 서로 엉겨 붙어 침상형의 형태의 장점을 살릴 수 없게 되는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 금속염을 포함하는 용액은 금속염 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 용매는 증류수 또는 에탄올 등의 극성 용매를 사용할 수 있다.
또한, 상기 금속은 칼슘(Ca)을 사용할 수 있으며, 상기 금속염은 염화물(chloride), 브롬화물(bromide), 요오드화물(iodide), 질산염(nitrate), 아질산염(nitrite), 황산염(sulfate), 아세트산염(acetate), 아황산염(sulfite), 아세틸아세토 네이트염(acetylacetoante) 및 수산화물(hydroxide)로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 금속염을 형성하여 사용할 수 있으며, 본 발명에 있어서 보다 구체적으로는 염화칼슘(CaCl2)을 사용할 수 있다.
단계 3)
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단계 3)은 침상형 금속-실리카 복합 습윤겔 입자를 제조하기 위한 단계로서, 상기 단계 2)에서 제조된 침상형의 중간체 금속 입자(CaSO4)에 염기성 촉매를 첨가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 염기성 촉매는 반응기에 첨가된 물유리 용액의 pH 를 증가시켜 겔화 반응을 촉진 및 완료시키는 역할을 할 수 있다.
한편, 본 발명과 같이 침상형의 중간체 표면에 물유리의 겔화 반응을 유도하는 것은 다음과 같은 세 가지 이유에서이다.
첫째로, 실제 침상형 금속을 고분자 레진에 첨가제로의 적용시 첨가제가 산성을 띄는 경우 고분자 레진의 물성에 영향을 주어 사용할 수 없고, 단순히 염기성 촉매를 투입하여 중성으로 적정을 하는 것은 침상형의 구조적인 형태를 망가뜨려 적절하지 않은 문제가 있는 바, 이러한 문제를 해결하기 위하여 침상형의 금속의 표면에 물유리의 겔화를 유도하여 첨가제가 염기성을 띄게 하기 위해서이다.
둘째로, 컴파운딩 적용시 일정 전단력(shear)에 의해 첨가제 입자가 깨지는 문제를 감소시키기 위해 침상형 금속 입자의 강도를 개선하기 위하여 표면에 물유리의 겔화를 유도한다.
셋째, 단순히 침상형 금속의 경우는 비표면적 특성에 의한 유리한 효과를 얻을 수 없는 반면, 표면에 겔화 반응을 유도하는 경우, 비표면적 특성에 의한 유리한 효과 또한 확보할 수 있기 때문이다.
따라서, 본 발명은 고분자 레진용 첨가제로서의 사용에 적합한 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔을 제조하기 위하여 침상형의 중간체 금속 입자에 염기성 촉매를 첨가하여 실리카 에어로겔이 균일하게 결합된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔을 제조하는 것이다.
한편, 상기 결합은 화학적인 결합이 아닌 물리적 결합을 의미하고, 침상형의 중간체의 표면에 실리카 에어로겔이 부착, 코팅 등의 형태로 존재하는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 농도의 물유리 용액을 사용할 경우 본 발명의 제조방법에 의해 제조되는 침상형 금속-실리카 에어로겔 입자는 실리카를 총 중량 대비 15 내지 25 wt%로 함유할 수 있다.
상기와 같이 실리카를 적절한 수준으로 포함하는 경우 기계적 강도 증가 및 밀도 조절이 용이한 효과가 있어 유리할 수 있다.
본 발명의 염기성 촉매는 구체적으로 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화바륨(Ba(OH)2), 수산화암모늄(NH4OH), 탄산나트륨(Na2CO3) 및 수산화마그네슘(Mg(OH)2)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 사용할 수 있으며, 본 발명의 경우 보다 구체적으로는 수산화암모늄을 사용할 수 있다.
강염기를 사용하는 경우 pH가 급격히 상승하게 되어 침상형의 금속 입자의 표면에 실리카겔이 형성되기 보다는 구형의 실리카겔 입자가 형성될 가능성이 높기 때문이다. 따라서, 본 발명의 경우 염기해리상수(K)가 비교적 작은 수산화 암모늄을 사용하여, pH의 급격한 상승을 억제하여 실리카겔이 침상형 금속 입자의 표면에 균일하게 결합 또는 코팅이 되도록 할 수 있다.
상기 겔화는 실리카 전구체 물질로부터 망상 구조를 형성시키는 것일 수 있으며, 상기 망상 구조(network structure)는 원자 배열이 1 종 혹은 그 이상의 종류로 되어 있는 어떤 특정한 다각형이 이어진 평면 그물 모양의 구조 또는 특정 다면체의 정점, 모서리, 면 등을 공유하여 3 차원 골격구조를 형성하고 있는 구조를 나타내는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 의하는 경우, 본 발명의 단계 2)의 침상형 중간체 입자를 형성하는 침전 반응(또는 이온 교환 반응) 및 단계 3)의 겔화 반응은 고온 및 고압의 조건이 필요한 종래의 제조방법과 달리 저온 및 상압의 조건에서 단 시간 내에 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 제조방법은 50 내지 100 ℃, 보다 구체적으로는 60 내지 90 ℃의 반응 온도 및 상압, 보다 구체적으로는 1 내지 1.2 bar의 압력 조건에서 1 내지 5 시간, 보다 구체적으로는 1 내지 3 시간의 단 시간 내에 침상형의 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 합성하는 것을 특징으로 한다.
한편,'상압'이란 Normal pressure 또는 Atmospheric pressure 를 의미하는 것으로서, 별도의 오토클레이브와 같은 고압의 장치를 사용하지 아니하거나, 특별히 압력을 줄이거나 높이지 않을 때의 압력을 의미한다.
본 발명의 제조방법과 같이 특정 농도의 산성 용액, 금속염을 포함하는 용액 및 물유리 용액을 사용하는 경우, 형태적인 장점을 극대화시킬 수 있는 특정한 종횡비를 갖는 침상형 입자 합성이 보다 용이하여 저온 및 상압의 온화한 조건에서도 침상형의 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조하는 데 걸리는 전체 공정 시간을 현저히 감소시킬 수 있기 때문이다.
구체적으로 산성 용액으로서 황산을 사용하고, 금속염을 포함하는 용액으로서 염화칼슘을 사용하는 경우, 다른 화합물을 사용하는 것에 비해 초기 침상형의 중간체를 형성하는 이온 교환 반응 속도에 유리한 장점이 있다. 열역학적으로 안정한 형태인 침상형의 입자를 합성함에 있어 황산의 해리속도 및 SO4 2- 이온의 양이 절대적으로 중요한데, 가령 SO4 2- 이온의 양이 적거나 이온 교환 반응 속도가 느리면 Ca(OH)2 와 같은 침상형이 아닌 중간체가 생성되어 균일한 침상형의 입자를 합성하기가 어렵다. 또한, 상기와 같은 반응물의 종류 외에도 상기 반응물들의 적절한 농도비, 교반 속도 및 반응 온도 등 다양한 변수에 의해 본 발명의 침상형의 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법의 생산성 및 경제성을 증가시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 제조방법에 의하는 경우, 별도의 오토클레이브와 같은 고온 및 고압의 장치가 필요하지 않아 생산비용을 절감할 수 있고, 간단하면서도 보다 안전한 공정에 의해 생산이 가능하여 생산성 및 경제성이 우수하며, 균일하게 코팅된 실리카 에어로겔에 의해 고분자 레진용 첨가제로 사용함에 있어, 분산성이 증가하여 별도의 표면개질제도 필요하지 않아, 생산 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 제조방법의 반응 온도가 50 ℃ 미만인 경우, 침상형의 입자가 제대로 합성되지 않거나 합성속도가 지나치게 느려 본 발명이 목적하는 시간보다 반응 시간이 증가하는 문제가 있을 수 있으며, 반응 온도가 100 ℃ 를 초과하는 경우, 공정이 복잡하고 비용이 증가하여 생산성 및 경제성이 우수한 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조하고자 하는 본 발명의 목적에 부합하지 않게 될 수 있다.
또한, 반응 압력이 상압보다 낮은 압력에서 수행되는 경우, 침상형의 입자가 제대로 합성되지 않거나 합성속도가 지나치게 느려 본 발명이 목적하는 시간보다 반응 시간이 증가하는 문제가 있을 수 있으며, 높은 압력에서 반응이 수행되는 경우, 고압의 고가의 장비가 필요하여 공정이 복잡해져 제조 원가가 상승하고, 생산 효율이 저하될 수 있으며, 고압의 위험한 장비 사용에 따른 안정성 측면에서 문제가 있을 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔의 제조방법은 반응물인 산성 용액, 금속염을 포함하는 용액 및 물유리 용액의 농도를 조절하여, 침상형의 종횡비를 조절하여 침상형의 형태적 장점을 극대화 시킬 수 있는 바, 저온 및 상압의 조건에서 단시간에 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조할 수 있어 종래 제조방법에 비해 공정이 간단하고, 생산비용이 절감되어 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 반응물들의 농도를 조절하여 침상형의 형태적 장점을 극대화시킬 수 있는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 종횡비(aspect ratio)는 1:5 내지 1:25, 구체적으로는 1:20 내지 1:25 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 종횡비(aspect ratio)란 입자의 길이 대비 직경의 값을 의미하는 것으로, 비구형 첨가제에 있어 종횡비는 가장 기본적인 물성값으로서, 고분자 레진에 첨가시, 고분자 레진의 기계적 물성, 점도 및 가공성에 영향을 준다.
상기 종횡비가 1:20 보다 작은 경우, 치수 안정성 및 요변성이 좋지 않을 수 있다. 또한, 종횡비가 1:25 를 초과하는 경우, 컴파운딩 적용 시 Shear의해 깨지는 문제가 더 빈번하게 발생하는 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 제조방법에 의해 제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자는 상기 우수한 종횡비를 갖는 바, 고분자 레진용 첨가제로의 적용시 우수한 점도 특성, 요변성을 나타낼 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자는 5 내지 7 의 요변성 지수(Thixotropin Index, TI)를 나타낼 수 있다.
한편, 상기 요변성(Thixotrophy)이란 정지 상태에서는 유동성이 없으나 진동시키면 유동성을 갖는 성질로서, 고분자 제품에서 대단히 중요한 물성이다. 대부분의 고분자 용액의 점도는 전단율이 낮으면 일정한 값을 갖다가, 전단율이 커지면서 점도가 감소하는 전단박화(Shear Thinning)현상이 나타난다. 이와 같은 고분자 용액에 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 첨가하여 전단율이 높아지면 점도가 낮아지고, 전단율이 낮아지면 점도가 다시 증가하고 유동이 정지되면 점도가 크게 높아지는 요변성 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에서의 요변성 지수는 낮은 교반속도에서의 점도를 높은 교반속도에서의 점도로 나눈 값을 의미하며, 구체적으로 본 발명에 있어서는 상온에서 Brookfield viscosity 점도계를 이용하여 (0.5 rpm 으로 회전시 측정되는 점도값)/(5 rpm 으로 회전시 측정되는 점도값)으로 정의하였다.
상기 요변성 지수가 5 내지 7 의 범위 외인 경우, 점도 조절이 용이하지 않아 가공성에 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명은 에어로겔의 구조를 강화시키기 위한 것으로서, 겔화 반응 완료 후 적당한 온도에서 염기성 촉매를 첨가하고 방치하여 화학적 변화가 완전히 이루어지도록 하는 숙성(aging) 단계를 추가적으로 수행할 수 있다.
숙성 단계를 수행하는 경우, 상기 염기성 촉매에 의해 에어로겔 내에 Si-O-Si bonding 을 최대한으로 유도하여 실리카겔의 망상구조를 더욱 견고하게 만들어 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 기계적 안정성을 보다 강화시킬 수 있다. 이 경우 이후 수행될 건조 공정에서 기공 구조의 유지를 더욱 용이하게 하는 효과가 있다.
또한, 상기 숙성은 최적의 기공 구조 강화를 위하여 적절한 온도 범위에서 수행되어야 한다.
본 발명의 숙성은 30 내지 70 ℃온도에서 방치시켜 수행하는 것일 수 있다. 숙성 온도가 30 ℃ 미만인 경우, 숙성 시간이 지나치게 길어져 전체 공정 시간의 증가로 이어져 생산성이 감소하는 문제가 있을 수 있으며, 숙성 온도가 70 ℃ 초과인 경우, 증발에 의한 용매의 손실(loss)가 커져, 원재료 비용이 증가하는 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 제조방법은 상기 단계 3) 이후 세척, 용매치환 및 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 세척은 반응 중 발생된 불순물을 제거하여 고순도의 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조하기 위한 것으로서, 상기 세척은 침상형 금속-실리카 복합 습윤겔 입자에 세척 용매를 첨가하고 20 분 내지 1 시간 동안 희석 및 교반하여 수행하는 것일 수 있으며, 상기 세척 용매로는 증류수 또는 알코올을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 숙성 단계 이외에도 건조 공정에서 기공 구조의 수축 또는 무너짐을 방지하기 위하여 건조 전 용매 치환하는 단계를 포함할 수 있다.
물유리를 이용하여 제조된 실리카 습윤겔은 기공이 용매인 물로 채워진 형태를 취하게 되며, 상기 용매를 단순히 건조하여 제거하게 되면 액상의 용매가 기상으로 기화하면서 기체/액체 계면에서의 물의 높은 표면장력으로 인한 모세관력과 용매 추출 속도 차에 의해 기공 구조의 수축 및 균열이 발생하기 쉬우며, 이는 표면적 감소 및 기공 구조의 변화를 일으키게 된다. 따라서, 상기 습윤겔의 기공 구조를 유지하기 위해서는 표면장력이 큰 물을 상대적으로 표면장력이 낮은 유기용매로 치환할 필요가 있다. 이에 본 발명은 건조 전 에탄올, 메탄올 또는 이소프로판올와 같은 극성 유기 용매로 용매치환하는 단계를 더 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 건조 단계는 상기 침상형 금속 실리카 복합 습윤겔에서 용매를 제거하여 침상형 금속 실리카 복합 에어로겔을 형성하기 위한 단계로서, 100 내지 190 ℃의 온도 조건 하에서 1 내지 4 시간 동안 상압 건조하여 수행하는 것일 수 있다. 상압 건조 공정은 고압의 반응 조건 및 초임계 건조를 위한 특수한 고압 설비 등이 필요하지 않아, 공정이 간단하고 경제적인 측면이 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법에 의해 제조되고, 종횡비(aspect ratio)는 1:20 내지 1:25 이고, 요변성 지수(Thixotropin index)는 5 내지 7 인 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제공하며, 상기 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 포함하는 고분자 레진용 첨가제를 제공한다.
상기 종횡비 및 요변성 지수는 앞서 설명한 바와 같으며, 상기 본 발명의 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 에폭시와 같은 고분자 레진에 첨가제로 사용하는 경우, 입자의 형태, 강도 및 저밀도, 비표면적 특성이 우수하여, 고분자 레진의 점도 특성 및 요변성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예
1
반응기의 1.0 M 의 황산 수용액에 0.33 M의 물유리 용액을 천천히 적가(dropwise)한 후, 1.0 M 의 염화칼슘(CaCl2·2H2O) 용액을 천천히 적가하여 침전 반응을 수행하였다. 수십 초 내에 하얀 침전물이 발생하는 것을 확인하고, 암모니아 수용액을 천천히 적가하여 반응기 내의 pH를 7 내지 8이 되도록 조절하여 상기 침상형 중간체 표면에 겔화 반응을 유도하여 침상형 금속-실리카 복합 습윤겔을 제조하였다. 한편, 상기 침전 반응 및 겔화 반응은 2 시간 동안 90 ℃ 및 1 bar의 조건에서 수행하였다.
이후, 불순물을 제거하기 위하여 증류수로 3 내지 5 회 세척하고, 에탄올을 통해 용매 치환 후, 150 ℃ 의 온도에서 2 시간 동안 상압 건조하여 최종적으로 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔을 제조하였다.
실시예
2 내지 5
상기 실시예 1에서, 하기 표 1에 기재된 조건만을 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조하였다.
비교예
1
반응기에 0.33 M의 물유리 용액을 천천히 적가(dropwise)한 후, 1.0 M 의 염화칼슘(CaCl2·2H2O) 용액을 천천히 적가하여 침전 반응을 수행하였다. 수십 초 내에 하얀 침전물이 발생하는 것을 확인하고, 암모니아 수용액을 천천히 적가하여 반응기 내의 pH를 7 내지 8이 되도록 조절하여 겔화 반응을 유도하여 금속-실리카 복합 습윤겔을 제조하였다. 한편, 상기 침전 반응 및 겔화 반응은 2 시간 동안 25 ℃ 및 1 bar의 조건에서 수행하였다.
이후, 불순물을 제거하기 위하여 증류수로 3 내지 5 회 세척하고, 에탄올을 통해 용매 치환 후, 150 ℃ 의 온도에서 2 시간 동안 상압 건조하여 최종적으로 구형의 금속-실리카 복합 에어로겔을 제조하였다.
비교예
2 내지 5
상기 실시예 1에서, 하기 표 1에 기재된 조건만을 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조하였다.
실험예
1: 광학 현미경
및 전자현미경(
SEM
) 사진 촬영
상기 실시예 1 및 비교예 2 내지 5에서 제조한 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자에 대해 광학 현미경 및 전자현미경(SEM) 사진을 촬영하였다며(x 100, scale bar: 50.0μm, 도 2 내지 도 7).
도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1의 제조방법에 의해 제조된 금속-실리카 복합 에어로겔 입자는 종횡비가 1:20 내지 1:25인 침상형의 형태를 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다.
반면, 비교예 2와 같이 반응물이 본 발명보다 저농도인 경우에는 종횡비가 1:10 로서, 본 발명이 목적하는 종횡비를 갖는 침상형 입자를 제조할 수 없음을 확인할 수 있었다.
또한, 비교예 3 내지 5와 같이 반응물이 본 발명보다 고농도인 경우에는, 침상형 입자로의 성장보다는 입자 생성으로의 선택성이 높아, 제조되는 입자의 수는 증가하나, 본 발명이 목적하는 종횡비를 갖는 침상형 입자의 제조가 어려운 것을 확인할 수 있었다. 특히 비교예 5의 경우와 같이 지나치게 고농도인 경우에는 입자들끼리의 응집이 증가하여 교반이 어려운 문제가 있음을 확인할 수 있었다.
실험예
2: 종횡비 측정
상기 실시예 1 및 비교예 2 내지 5에서 제조한 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 종횡비를 측정하였으며, 평균값을 계산하여 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
실험예
3: 점도 측정
점도는 PVC 레진 50 g에 가소제(DOP, dioctyl phthalate) 50 g 및 상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5 에서 제조한 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 2 wt% 수용액 1 g을 각각 배합한 후 직경 4 cm 이상의 비커에 높이 8 cm 이상이 되도록 충분히 담는다. 이후 교반기를 통해 약 1000 rpm(고분자 레진에 따라 달라짐)으로 10 분 가량 충분히 혼합 한 후 공기로 인한 오차를 줄이기 위해 탈포 과정을 거친다. 이후 상온에서 Brookfield 점도계 DV3T(LV), LV2 Spindle을 이용하여 5 rpm 및 0.5 rpm 으로 회전시 측정되는 점도값을 취하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실험예
4:
요변성
지수 측정
요변성 지수는 상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5 에서 제조된 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 사용하여 측정한 점도를 이용하여 계산하였으며, 구체적으로 상기 점도 측정에서 측정된 (0.5 rpm 으로 회전시 측정되는 점도값)/(5 rpm 으로 회전시 측정되는 점도값)으로 계산하였다.
실험예
5: True density 측정
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5 에서 제조된 금속-실리카 복합 에어로겔 입자에 불활성 가스(Ar, N2)를 투입하여 입자 자체의 기공 및 내부의 부피까지 측정하여 True density 를 측정하였다.
| 반응물의 농도 | 종횡비 | 점도 (cp) | 요변성 지수 (TI) |
True density (g/cm3) |
||||
| 산성 용액 (M) | 물유리 용액 (M) | 금속염 포함 용액 (M) | 5 rpm | 0.5 rpm | ||||
| 실시예 1 | 1.0 | 0.33 | 1.0 | 1:23 | 133,300 | 788,000 | 5.91 | 2.75 |
| 실시예 2 | 1.5 | 0.5 | 1.5 | 1:22 | 144,800 | 855,000 | 5.90 | 2.81 |
| 실시예 3 | 2.0 | 0.66 | 2.0 | 1:22 | 121,500 | 815,000 | 6.71 | 2.93 |
| 실시예 4 | 2.5 | 0.81 | 2.5 | 1:20 | 101,300 | 601,500 | 5.93 | 2.91 |
| 실시예 5 | 3.0 | 1.0 | 3.0 | 1:20 | 99,900 | 585,200 | 5.86 | 2.88 |
| 비교예 1 | - | 0.33 | 1.0 | - | 36,100 | 130,010 | 3.60 | - |
| 비교예 2 | 0.75 | 0.25 | 0.75 | 1:10 | 36,100 | 150,010 | 4.16 | 2.64 |
| 비교예 3 | 4.0 | 1.33 | 4.0 | 1:8 | 41,000 | 150,500 | 3.67 | 2.81 |
| 비교예 4 | 4.5 | 1.5 | 4.0 | 1:7 | 39,040 | 141,300 | 3.62 | 2.77 |
| 비교예 5 | 5.0 | 1.67 | 5.0 | 1:5 | 38,500 | 136,300 | 3.54 | 2.90 |
상기 표 1, 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 5는 반응물의 농도를 특정 범위로 조절함으로써, 높은 종횡비를 갖는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 제조할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 이와 같은 높은 종횡비를 갖는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 고분자 레진에 첨가제로 첨가하는 경우 요변성 지수가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
반면, 본 발명의 제조방법과 달리 황산 수용액을 사용하지 않은 비교예 1의 경우, 금속-실리카 복합 에어로겔 입자가 침상형의 형태를 갖지 못하는 것을 알 수 있었다.
또한, 본 발명의 제조방법을 이용했다고 하더라도 비교예 2 내지 5와 같이 반응물의 농도가 본 발명의 수치범위를 벗어나는 경우, 상기 표 1, 도 4 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 낮은 종횡비를 갖는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자가 제조되어, 고분자 레진에 첨가제로 첨가하는 경우 요변성 지수가 실시예에 비해 열등한 것을 알 수 있었다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (16)
1) 반응기 내에 산성 용액 및 물유리 용액을 첨가하는 단계;
2) 상기 물유리 용액 첨가 이후 금속염을 포함하는 용액을 첨가하여 침상형의 중간체를 형성하는 단계; 및
3) 상기 침상형의 중간체를 포함하는 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 겔화시키는 단계를 포함하고,
상기 산성 용액 및 금속염을 포함하는 용액의 농도는 1.0 내지 3.0 M 이고,
상기 물유리 용액의 농도는 0.33 내지 1.0 M이며,
제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 종횡비(aspect ratio)는 1:20 내지 1:25 인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
2) 상기 물유리 용액 첨가 이후 금속염을 포함하는 용액을 첨가하여 침상형의 중간체를 형성하는 단계; 및
3) 상기 침상형의 중간체를 포함하는 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 겔화시키는 단계를 포함하고,
상기 산성 용액 및 금속염을 포함하는 용액의 농도는 1.0 내지 3.0 M 이고,
상기 물유리 용액의 농도는 0.33 내지 1.0 M이며,
제조된 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 종횡비(aspect ratio)는 1:20 내지 1:25 인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 산성 용액 및 물유리 용액의 농도비는 3:1 이고,
산성 용액 및 금속염을 포함하는 용액의 농도비는 1:1 인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
상기 산성 용액 및 물유리 용액의 농도비는 3:1 이고,
산성 용액 및 금속염을 포함하는 용액의 농도비는 1:1 인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 요변성 지수(Thixotropin index)는 5 내지 7 인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
상기 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자의 요변성 지수(Thixotropin index)는 5 내지 7 인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자는 침상형의 중간체의 표면에 실리카 에어로겔이 결합된 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
상기 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자는 침상형의 중간체의 표면에 실리카 에어로겔이 결합된 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 반응은 50 내지 100 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
상기 반응은 50 내지 100 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 반응은 1 내지 1.2 bar의 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
상기 반응은 1 내지 1.2 bar의 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 반응은 1 내지 5 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
상기 반응은 1 내지 5 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 산성 용액은 황산(H2SO4)인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
상기 산성 용액은 황산(H2SO4)인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 금속은 칼슘(Ca)인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
상기 금속은 칼슘(Ca)인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 금속염은 염화물(chloride), 브롬화물(bromide), 요오드화물(iodide), 질산염(nitrate), 아질산염(nitrite), 황산염(sulfate), 아세트산염(acetate), 아황산염(sulfite), 아세틸아세토네이트염(acetylacetoante) 및 수산화물(hydroxide)로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
상기 금속염은 염화물(chloride), 브롬화물(bromide), 요오드화물(iodide), 질산염(nitrate), 아질산염(nitrite), 황산염(sulfate), 아세트산염(acetate), 아황산염(sulfite), 아세틸아세토네이트염(acetylacetoante) 및 수산화물(hydroxide)로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 염기성 촉매는 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화바륨(Ba(OH)2), 수산화암모늄(NH4OH), 탄산나트륨(Na2CO3) 및 수산화마그네슘(Mg(OH)2)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
상기 염기성 촉매는 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화바륨(Ba(OH)2), 수산화암모늄(NH4OH), 탄산나트륨(Na2CO3) 및 수산화마그네슘(Mg(OH)2)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 염기성 촉매는 pH 가 7 내지 9 가 되는 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
상기 염기성 촉매는 pH 가 7 내지 9 가 되는 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 3) 이후 세척, 용매치환 및 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
상기 단계 3) 이후 세척, 용매치환 및 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자 제조방법.
제1항, 제2항 및 제4항 내지 제14항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되고,
종횡비(aspect ratio)는 1:20 내지 1:25 이고,
요변성 지수(Thixotropin index)는 5 내지 7 인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자.
종횡비(aspect ratio)는 1:20 내지 1:25 이고,
요변성 지수(Thixotropin index)는 5 내지 7 인 것을 특징으로 하는 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자.
제15항의 침상형 금속-실리카 복합 에어로겔 입자를 포함하는 고분자 레진용 첨가제.
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