KR20010027999A - Composition for making silica glass with sol-gel process - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 졸-겔 공정용 실리카 글래스 형성용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하기로는 종래의 졸-겔 공정에 따라 실리카 글래스를 제조하는 방법의 경우에 비하여 겔화기구의 변환을 통하여 기존 방법에서 겔화제로서 작용하는 고가의 pH 저감제의 사용 함량을 줄이고서도 졸의 겔화반응이 촉진되며 또한 보다 더 환경 친화적인 졸-겔 공정용 실리카 글래스 형성용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for forming silica glass for a sol-gel process and a method for producing the same. More specifically, the gelation of the sol is reduced by reducing the content of the expensive pH reducing agent which acts as a gelling agent in the existing method through the conversion of the gelling mechanism, compared to the method of manufacturing silica glass according to the conventional sol-gel process. A reaction is accelerated and more environmentally friendly composition for forming silica glass for sol-gel processes.
졸-겔 공정은 액상 공정으로서 생산성이 높고 제품의 조성을 자유롭게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 기존 공법에 비해서 제조공정이 전반적으로 저온에서 이루어지므로 경제성이 높다고 인식되어 졸-겔공정을 통한 벌크(bulk) 글래스- 특히 고 실리카 글래스-를 제조하고자 하는 수많은 시도 가 있어 왔다. 이러한 시도는 알콕시드를 이용한 졸-겔 공정과 콜로이드 특성을 가질 수 있는 정도로 작은 초미세 입자를 이용하는 입자 졸-겔 공정의 두가지로 크게 분류할 수 있다. 이 두가지 방법중 알콕시드를 이용한 방법은 대형화에 한계가 있다고 알려져 있으나 경제성이 떨어지는 방법이다.The sol-gel process is a liquid phase process that not only provides high productivity and freely control the composition of the product, but it is also recognized as economical because the manufacturing process is generally performed at a low temperature compared to the existing method, and it is bulk glass through the sol-gel process. There have been numerous attempts to produce high silica glass, in particular. These attempts can be broadly classified into two types: sol-gel processes using alkoxides and particle sol-gel processes using ultrafine particles that are small enough to have colloidal properties. Of these two methods, the alkoxide-based method is known to have a limit in size, but is less economical.
상기 문제점을 해결하기 위하여 초미세입자를 이용한 졸-겔 공정이 제안되었다. 이 방법에 따르면, 일정한 크기 이상의 대형 실리카 글래스를 제조할 수 있고 광섬유용 오버클래딩(over-cladding)튜브, 또는 반도체 제조용 등의 고순도 실리카 유리를 경제성 있게 제조할 수 있는 유용한 방법이다. 이러한 초미세입자 졸겔 공정을 이용하여 실리카 글래스를 제조하는 기술을 간략하게 살펴보면, 다음과 같다.In order to solve the problem, a sol-gel process using ultrafine particles has been proposed. According to this method, it is a useful method that can manufacture a large size silica glass of a certain size or more and economically produce high-purity silica glass such as an over-cladding tube for an optical fiber or a semiconductor manufacturing. A brief description will be given of a technique for preparing silica glass using the ultra-fine particle sol-gel process.
졸-겔 공정에서 일반적인 프로세스인 (1) 실리카 졸의 제조 (2) 졸의 겔화 (3) 겔의 건조 (4) 건조겔의 열처리를 통한 유리화라는 과정을 거치고 있다.General processes in the sol-gel process include (1) preparation of silica sol, (2) gelation of sol, (3) drying of gel, and (4) vitrification through heat treatment of dry gel.
상기 제조과정을 보다 상세하게 살펴보면, 먼저, 비표면적이 100m2/g 이하의 초미세 퓸드 실리카(fumed silica) 입자와 결합제와 분산제를 물에 혼합 및 분산하여 졸을 형성한다. 상기 결합제로는 폴리에틸옥사졸린, 폴리메틸옥사졸린, 폴리아크릴아마이드계의 고분자 등을 사용하는데, 이러한 고분자 물질들은 그 흡착 특성으로 인해 겔 내부 입자간의 결합강도를 높여 습윤겔의 건조시 균열방지 및 건조겔의 강도를 높여준다. 또한 상기 분산제로는 고 pH특성을 나타내는 4급 암모늄 하이드록사이드인 테트라메틸암모늄 하이드록사이드, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드를 첨가하며, 이의 역할은 정전기적인 분산을 유도하며 최종적으로 얻어지는 실리카 졸의 pH는 10 이상에 이르게 된다.Looking at the manufacturing process in more detail, first, ultra-fumed silica particles (particles of less than 100m 2 / g), the binder and the dispersant are mixed and dispersed in water to form a sol. As the binder, polyethyloxazoline, polymethyloxazoline, polyacrylamide-based polymers, etc. are used, and these polymer materials increase the bonding strength between particles in the gel due to their adsorption properties, thereby preventing cracking during drying of the wet gel. Increase the strength of the dry gel. In addition, as the dispersant, tetramethylammonium hydroxides and tetraethylammonium hydroxides, which are quaternary ammonium hydroxides exhibiting high pH characteristics, are added. Leads to 10 or more.
상술한 바와 같이 제조된 졸을 밀봉후 24시간 이상 상온에 방치시켜서 졸을 안정화시킨다. 이어서, 안정화된 졸에 겔화를 목적으로 하는 겔화제(주로 락트산 에틸, 락트산 메틸, 포름산 에틸, 포름산 메틸 등의 pH 저감제-수용성 지방족 산 에스테르(water soluble aliphatic ester of an acid)를 첨가해준다. 이어서, 이 졸 상태의 혼합물을 겔화반응이 일어나기 전에 튜브형의 성형체를 얻을 수 있는 몰드에 부어 몰드내에서 겔화시킨다. 겔화가 완결되어 소정의 강도를 지니게되면, 몰드로 부터 겔을 분리해낸 다음, 건조시킨다.The sol prepared as described above is allowed to stand at room temperature for at least 24 hours after sealing to stabilize the sol. The stabilized sol is then added with a gelling agent (primarily ethyl lactate, methyl lactate, ethyl formate, methyl formate, etc.) and a water soluble aliphatic ester of an acid. The sol mixture is poured into a mold to obtain a tubular shaped body before the gelation reaction occurs, and gelled in the mold When the gelation is completed and has a certain strength, the gel is separated from the mold and dried .
그 후, 건조된 겔을 1차 열처리하여 겔내의 유기물을 제거한다. 이어서, 유기물이 제거된 겔에 대해 수산기 및 불순물 제거 반응과 소결 반응을 실시하여 고순도의 실리카 유리질 오버클래딩 튜브를 완성한다.Thereafter, the dried gel is first heat treated to remove organic matter in the gel. Subsequently, hydroxyl group and impurity removal reaction and sintering reaction are performed on the gel from which the organic substance has been removed, thereby completing a high purity silica glassy overcladding tube.
상기 방법에 따르면, 1kg 이상의 대형 실리카 기물을 졸-겔 공정을 통하여 용이하게 제조할 수 있다. 그런데, 이 방법에서는 결합제로서 환경오염을 유발할 수 있는 고분자 물질인 폴리에틸옥사졸린 등을 사용하여 제조공정중 1차 유기물 제거 단계에서 독성이 강한 기체가 발생하는 단점이 있다. 또한 pH 저감제의 가격이 고가인 단점이 있다.According to the method, more than 1 kg of large silica substrate can be easily prepared through the sol-gel process. However, this method has a disadvantage in that a highly toxic gas is generated in the step of removing the first organic matter during the manufacturing process using polyoxazoline, a polymer material that may cause environmental pollution as a binder. In addition, there is a disadvantage that the price of the pH reducing agent is expensive.
이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여 종래의 종래의 졸-겔 공정에 의한 실리카 글래스 제조방법에 비하여 보다 더 독성이 작은 고분자 물질을 적용하여 환경오염을 최소화시킬 뿐만 아니라, 이 고분자를 이용한 졸의 겔화기구 변경을 통하여 종래의 방법에서 겔화제로 작용하는 고가의 pH 저감제들의 사용 함량을 줄이면서도 동등 또는 그 이상의 겔화반응을 촉진시킬 수 있는 경제적이고도 환경친화적으로 실리카 글래스를 제조할 수 있는 실리카 글래스 형성용 조성물을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to solve the above problems by applying a polymer material less toxic than conventional silica glass manufacturing method by a conventional sol-gel process to minimize environmental pollution, as well as to minimize the polymer By changing the gelation mechanism of the sol, the silica glass can be economically and environmentally friendly to reduce the amount of expensive pH reducing agents acting as a gelling agent in the conventional method and to promote the same or more gelation reactions. It is to provide a composition for forming silica glass.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는,In the present invention to achieve the above technical problem,
실리카 입자, 주겔화제인 폴리에틸렌이미드와 보조겔화제, 분산제 및 탈이온수를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 졸-겔 공정용 실리카 글래스 조성물을 제공한다.A silica glass composition for a sol-gel process comprising silica particles, polyethyleneimide as a main gelling agent, an auxiliary gelling agent, a dispersing agent, and deionized water.
본 발명은 겔화제의 주성분으로서 폴리에틸렌이미드를 적용하고 겔화보조제로서는 종래의 발명에서 통상적인 겔화제로서 적용한 pH저감제를 사용한 데 그 특징이 있다. 이와 같은 조성을 갖는 겔화제들을 사용하게 되면 종래의 방법에 비하여 독성이 강한 고분자의 사용을 배제하면서도 동시에 통상적인 겔화제인 pH저감제의 사용함량을 감소시킬 수 있으면서도 기존과 동등 도는 그 이상의 겔화 특성을 나타낸다.The present invention is characterized by using polyethyleneimide as the main component of the gelling agent and using a pH reducing agent applied as a gelling agent conventional in the conventional invention as the gelling aid. The use of the gelling agent having such a composition eliminates the use of highly toxic polymers compared to the conventional method, and at the same time reduces the content of the conventional gelling agent, a pH reducing agent, while exhibiting more gelation characteristics than the conventional one. .
상기 폴리에틸렌이미드는 분자량(Mw)이 1,000,000 이하인 것이 바람직하다. 만약 폴리에틸렌이미드의 분자량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 겔화제의 첨가과정 및 그 후속공정에서의 졸의 점도 증가가 심해져 바람직 하지 못하다.The polyethyleneimide preferably has a molecular weight (M w ) of 1,000,000 or less. If the molecular weight of the polyethyleneimide is out of the above range, it is not preferable because the viscosity of the sol in the addition process of the gelling agent and the subsequent process is increased.
상기 통상적인 겔화제는 실리카 글래스 제조시 일반적으로 이용되는 물질이라면 모두 다 사용가능하며, 구체적인 예로는 락트산 에틸, 락트산 메틸, 포름산 에틸, 포름산 메틸 등이 있다.The conventional gelling agent may be used as long as it is a material generally used in the manufacture of silica glass, and specific examples thereof include ethyl lactate, methyl lactate, ethyl formate, methyl formate, and the like.
여기에서 주겔화제 성분인 폴리에틸렌이미드의 양은 최초 졸에 첨가해준 분산제 100중량부에 대해 0.1내지 12.5중량부인 것이 바람직하며, 특히 1.25 내지 6.25중량부인 것이 보다 바람직하다. 그리고 통상적인 겔화제의 사용함량은 기존 방법에서 분산제 대비 겔화가 일어나지 않도록 조절된 최대 첨가량만으로도 충분하여 기존의 pH 저감제 사용량보다 훨씬 작은 양이다..The amount of the polyethyleneimide as the main gelling agent component is preferably 0.1 to 12.5 parts by weight, more preferably 1.25 to 6.25 parts by weight based on 100 parts by weight of the dispersant added to the initial sol. In addition, the use amount of the conventional gelling agent is a much smaller amount than the conventional pH reducing agent is used as the maximum addition amount is adjusted so that the gelation does not occur compared to the dispersant in the conventional method.
이하, 본 발명에 따른 실리카 글래스 조성물을 이용하여 졸-겔 공정에 따라 실리카 글래스를 제조하는 방법을 살펴보기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing silica glass by a sol-gel process using the silica glass composition according to the present invention will be described.
먼저, 실리카, 분산제 및 탈이온수를 혼합한 다음, 졸을 형성한다. 경우에 따라서는 졸 형성시 상기 분산제외에 가소제등의 첨가제를 더 부가하기도 한다. 여기에서 상기 분산제 및 가소제로는 실리카 글래스 제조시 통상적으로 사용되는 물질이라면 특별히 제한되지는 않는다. 그리고 각 물질들의 함량도 통상적인 수준이다.First, silica, dispersant and deionized water are mixed and then a sol is formed. In some cases, an additive such as a plasticizer may be further added in addition to the dispersant during sol formation. Herein, the dispersant and the plasticizer are not particularly limited as long as they are materials commonly used in the production of silica glass. And the content of each substance is also normal.
분산제로는 4급 암모늄 하이드록사이드인 테트라메틸암모늄 하이드록사이드, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드를 사용한다. 이러한 물질은 실리카가 조성물내에서 균일하게 분산되는 것을 도울 뿐만 아니라 실리카가 분산된 졸을 정전기적으로 안정화시키는 역할을 한다. 또한, 가소제로는 다가알콜(polyhydric alcohol)을 사용한다. 구체적인 예로는 글리세린(glycerin), 에틸렌글리콜, 2-메틸프로판-1,2,3-트리올 등이 있다.As a dispersant, tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide which are quaternary ammonium hydroxides are used. These materials not only help the silica to be uniformly dispersed in the composition, but also serve to electrostatically stabilize the sol in which the silica is dispersed. In addition, a polyhydric alcohol (polyhydric alcohol) is used as a plasticizer. Specific examples include glycerin, ethylene glycol, 2-methylpropane-1,2,3-triol, and the like.
이어서, 형성된 졸에 겔화제를 부가한 다음, 일정시간 진공펌프를 이용하여 졸로부터 기포를 제거한다. 이때 이 탈포과정은 겔화제 첨가전에 실시해도 무방하다. 여기에서 겔화제로는 상술한 바와 같이 폴리에테르이미드와 통상적인 겔화제의 혼합물을 사용한다. 통상적인 겔화제로는 포름산(formic acid), 락트산(lactic acid) 및 글리콜산(glycolic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택된 산의 수용성 지방족 에스테르로서, 포름산 메틸, 락트산 에틸등 중에서 선택된 하나 이상을 사용한다.Then, a gelling agent is added to the formed sol, and then a bubble is removed from the sol by using a vacuum pump for a certain time. At this time, this defoaming process may be performed before the gelling agent is added. As the gelling agent, a mixture of polyetherimide and a conventional gelling agent is used as described above. Typical gelling agents are water-soluble aliphatic esters of acids selected from the group consisting of formic acid, lactic acid, and glycolic acid, and one or more selected from methyl formate, ethyl lactate, and the like.
상기 과정에 따라 형성된 졸을 겔화반응이 일어나기전 유동성을 유지한 상태에서 튜브형 성형체를 얻을수 있는 몰드내로 주입한 다음, 겔화시킨다. 이어서, 소정기간이 경과하여 겔화가 완결되면, 겔화된 결과물을 몰드로 부터 제거한다.The sol formed according to the above procedure is injected into a mold in which a tubular shaped body can be obtained while maintaining fluidity before the gelation reaction occurs, and then gelled. Then, when the gelation is completed after a predetermined period of time, the gelled result is removed from the mold.
그리고 나서, 몰드에서 꺼낸 겔을 온도 30∼80℃, 상대습도 65∼80%에서 건조한다.Then, the gel taken out of the mold is dried at a temperature of 30 to 80 ° C and a relative humidity of 65 to 80%.
이어서, 건조된 겔을 300∼600℃에서(승온속도:5∼50℃/hr) 열처리하여 겔내에 남아있는 유기물을 제거한다. 그 후, 500 내지 1000℃로 승온하여(승온속도:100℃/hr) 소정시간동안 열처리한다. 이러한 열처리 과정중에 염소 가스 분위기를 이용하여 고순도화공정을 실시하며 이 과정에서 잔류 수산화기 및 기타 금속성 불순물들이 제거된다. 또한 동시에 실리카 성형체내에 잔류하게 되는 염소성분을 제거 하기 위하여 산소 또는 플루오르계 화합물 가스를 흘려준다. 이때의 열처리 온도는 가급적 900내지 1100℃구간에서 수행하는 것이 바람직하다.Subsequently, the dried gel is heat-treated at 300 to 600 ° C. (raising rate: 5 to 50 ° C./hr) to remove organic matter remaining in the gel. Then, it heats up at 500-1000 degreeC (heating rate: 100 degreeC / hr), and heat-processes for predetermined time. During the heat treatment process, a high purity process is performed using a chlorine gas atmosphere, in which residual hydroxyl groups and other metallic impurities are removed. At the same time, oxygen or a fluorine compound gas is flowed to remove the chlorine component remaining in the silica molded body. The heat treatment temperature at this time is preferably carried out in 900 to 1100 ℃ section.
그 후, 상기 결과물을 헬륨 가스 분위기하에서 1300 내지 1500℃까지 승온하고 그 온도에서 수십분 내지 수시간동안 열처리함으로써 실리카 글래스 튜브를 완성한다.Thereafter, the resultant is heated to 1300 to 1500 DEG C in a helium gas atmosphere and heat treated at that temperature for several tens of minutes to several hours to complete the silica glass tube.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the following examples, but the present invention is not limited only to the following examples.
실시예 1Example 1
블랜딩 장치를 이용하여 초미세 퓸드 실리카 분말(Aerosil OX-50, Degussa) 1000g와 탈이온수 1000g과 TMAH 200g을 충분히 혼합하여 졸을 형성하였다. 이어서, 상기 혼합물을 진공펌프를 사용하여 졸을 10분이상 충분히 탈포시킨후 밀봉하여 상온, 대기중에서 24시간 방치하여 졸을 안정화시켰다.Using a blending apparatus, 1000 g of ultrafine fumed silica powder (Aerosil OX-50, Degussa), 1000 g of deionized water, and 200 g of TMAH were sufficiently mixed to form a sol. Subsequently, the mixture was defoamed sufficiently for at least 10 minutes using a vacuum pump, and then sealed and left at room temperature and in air for 24 hours to stabilize the sol.
상기 졸에 폴리에틸렌이미드수용액 50g과 락트산 에틸 20g을 첨가한 다음, 균일하게 혼합하였다. 여기에서 폴리에틸렌이미드수용액은 폴리에틸렌이미드의 양이 5wt%인 희석액을 사용하였으며, 사용된 폴리에틸렌이미드의 분자량(Mw)은 750,000이었다. 이상에서 얻어진 혼합물을 겔화가 발생하기 전에 유동성을 유지한 상태에서 튜브 성형용 몰드에 주입하여 몰딩을 실시하였다.50 g of aqueous polyethyleneimide solution and 20 g of ethyl lactate were added to the sol, followed by uniform mixing. Herein, the aqueous solution of polyethyleneimide was used as a diluent solution in which the amount of polyethyleneimide was 5wt%, and the molecular weight (M w) of the polyethyleneimide used was 750,000. The mixture obtained above was injected into a tube-molding mold in the state in which fluidity was maintained before gelation occurred, and molding was performed.
겔화가 완결되면, 성형몰드로부터 습윤 겔을 분리하여 25℃, 상대습도 80%로 조절된 항온항습기에서 72시간동안 건조하였다.When the gelation was completed, the wet gel was separated from the molding mold and dried for 72 hours in a thermo-hygrostat controlled at 25 ° C. and a relative humidity of 80%.
그리고 나서, 건조된 겔을 10℃/h의 승온속도로 500℃까지 승온시키고, 이 온도에서 5시간동안 열처리하여 건조겔내의 유기물을 제거하였다. 유기물이 제거된 겔을 100℃/hr로 900℃까지 승온시키고 이 온도에서 5시간동안 유지하였다. 이 때 상기 열처리 과정은 염소 가스 분위기하에서 실시하여 수산화기 및 금속불순물들을 제거하였다. 또한 900℃까지 염소가스 열처리를 실시후에는 1100℃까지 100℃/hr의 속도로 승온하면서 산소분위기를 유지함으로써 실리카 성형체내에 잔류하게 되는 염소성분을 제거하였다.Then, the dried gel was heated to 500 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./h, and heat-treated at this temperature for 5 hours to remove organic matter in the dried gel. The organic-free gel was heated to 900 ° C. at 100 ° C./hr and maintained at this temperature for 5 hours. At this time, the heat treatment process was carried out in a chlorine gas atmosphere to remove the hydroxyl group and metal impurities. After the chlorine gas heat treatment was performed up to 900 ° C., the chlorine component remaining in the silica molded body was removed by maintaining the oxygen atmosphere while increasing the temperature to 1100 ° C. at a rate of 100 ° C./hr.
마지막으로 헬륨 가스 분위기하에서 100℃/hr의 승온속도로 1350℃까지 승온하고 이 온도에서 1시간동안 소결함으로써 실리카 글래스 튜브를 제조하였다.Finally, the silica glass tube was manufactured by heating up to 1350 degreeC by the temperature increase rate of 100 degreeC / hr in helium gas atmosphere, and sintering at this temperature for 1 hour.
실시예 2Example 2
폴리에틸렌이미드수용액 50g과 락트산 에틸 20g을 사용하는 대신 폴리에틸렌이미드수용액 100g과 락트산 에틸 20g을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실리카 글래스 튜브를 제조하였다.A silica glass tube was prepared in the same manner as in Example 1, except that 100 g of polyethyleneimide aqueous solution and 20 g of ethyl lactate were used instead of 50 g of aqueous polyethyleneimide solution and 20 g of ethyl lactate.
실시예 3Example 3
폴리에틸렌이미드수용액 50g과 락트산 에틸 20g을 사용하는 대신 폴리에틸렌이미드수용액 100g과 포름산 에틸 10g을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실리카 글래스 튜브를 제조하였다.A silica glass tube was prepared in the same manner as in Example 1, except that 50 g of polyethyleneimide aqueous solution and 20 g of ethyl lactate were used instead of 100 g of aqueous polyethyleneimide solution and 10 g of ethyl formate.
실시예 4Example 4
폴리에틸렌이미드수용액 50g과 락트산 에틸 30g을 사용하는 대신 폴리에틸렌이미드 100g과 포름산 에틸 5g을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실리카 글래스 튜브를 제조하였다.A silica glass tube was prepared in the same manner as in Example 1, except that 50 g of polyethyleneimide aqueous solution and 30 g of ethyl lactate were used instead of 100 g of polyethyleneimide and 5 g of ethyl formate.
비교예 1Comparative Example 1
폴리에틸렌이미드수용액 50g과 락트산 에틸 30g을 사용하는 대신 최초 실리카 졸제조시 폴리에틸옥사졸린 2.5g을 첨가하고 락트산 에틸 50g을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 실리카 글래스 튜브를 제조하였다.Silica glass was prepared according to the same method as Example 1 except that 50 g of polyethyleneimide aqueous solution and 30 g of ethyl lactate were added to 2.5 g of polyethyloxazoline and 50 g of ethyl lactate were used for the preparation of the first silica sol. The tube was prepared.
비교예 2Comparative Example 2
폴리에틸렌이미드 50g과 락트산 에틸 30g을 사용하는 대신 폴리에틸렌이미드수용액 50g을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 실리카 글래스 튜브를 제조하였다.A silica glass tube was prepared in the same manner as in Example 1, except that 50 g of polyethyleneimide and 50 g of ethyl lactate were used instead of 50 g of polyethyleneimide.
상기 실시예 1-4에 따르면, 비교예 1의 경우와 동등 또는 그 이상의 겔화 특성을 나타내었으며 그로 인해 독성의 고분자물질인 폴리에틸옥사졸린의 사용을 회피하고 동시에 고가의 pH 저감제의 사용을 저감하여 환경친화적이면서도 경제적인 실리카 글래스 제조용 조성물을 얻었다According to Example 1-4, the gelation characteristics were equal to or higher than that of Comparative Example 1, thereby avoiding the use of toxic polymer polyethyloxazoline and reducing the use of expensive pH reducing agents. To obtain an environment-friendly and economical silica glass composition
한편, 상기 비교예 2의 경우와 같이 겔화제로서 폴리에틸렌이미드만을 사용하는 경우에는 겔의 강도가 충분치 않아 원하는 물성을 갖는 실리카 글래스를 제조하는 것이 불가능하여 바람직하지 못했다.On the other hand, in the case of using only polyethyleneimide as the gelling agent as in the case of Comparative Example 2, the strength of the gel is not sufficient, it is not possible to produce a silica glass having the desired physical properties was not preferred.
본 발명에 따르면, 통상적인 졸-겔 공정에 따라 실리카 글래스를 제조하는 경우에 비하여 보다 환경친화적인 고분자물질을 채택을 통한 겔화 기구 변환 및 고가의 pH 저감제의 사용을 최소화 함으로써 환경친화적이고 경제적으로 실리카 글래스를 제조할 수 있다.According to the present invention, it is environmentally and economically economical by minimizing the conversion of gelation mechanisms and the use of expensive pH reducing agents through the adoption of more environmentally friendly polymer materials compared to the production of silica glass according to a conventional sol-gel process. Silica glass can be prepared.
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