KR19990060693A

KR19990060693A - 유기인산을 포함하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체, 이의제조방법 및 이를 함유하는 수성도료용 알루미늄 조색제

Info

Publication number: KR19990060693A
Application number: KR1019970080936A
Authority: KR
Inventors: 김상훈; 김형수
Original assignee: 김충세; 고려화학 주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 1999-07-26
Also published as: KR100511078B1

Abstract

본 발명은 유기인산을 포함하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 수성도료용 알루미늄 조색제에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 수성도료에 적용할 경우 우수한 알루미늄의 입자배향 효과 및 메탈릭 수성도료의 저장 안정성에 기여할 수 있는 수성도료용 알루미늄 조색제를 제공하기 위해, 유용성 알루미늄을 수용화 처리하는 기능을 가진 유기인산을 포함하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체를 함유하는 수성도료용 알루미늄 조색제의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따라 제조된 유기인산을 함유하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체를 함유하는 수성도료용 알루미늄 조색제는 우수한 저장안정성, 높은 광택유지율 및 우수한 내수부착성을 나타내며, 유색 상도도료에 가해져서 메탈릭 색상을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 안료가 포함되지 않은 수성도료용 베이스 락카에 가해져서 은색 메탈릭 도료로 사용할 수 있다.

Description

유기인산을 포함하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 수성도료용 알루미늄 조색제

최근 국제적으로 강화되고 있는 대기 환경 오염에 대한 휘발성 유기화합물 (volatile organic compound) 규제는 환경 친화성 도료의 개발을 요구하고 있으며, 통상적으로 사용되어 오던 유용성 도료의 수용화 및 분체화가 급속히 이루어지고 있다. 특히 도료의 고기능화가 이루어지면서 무기금속안료를 이용한 도료의 사용이 급증하고 있는데, 특히 자동차 도료의 경우 심미적인 금속감의 도막 외관을 추구하게 되면서 메탈릭 도료의 수요는 전체 상도 도료량의 대부분을 차지하게 되었다. 따라서, 자동차 도료의 수성화가 급속히 이루어지고 있는 요즈음 수성 메탈릭 도료의 개발이 중요한 과제로 대두되었다. 그러나, 수성도료에 금속안료를 적용함에 있어서 물과 금속의 반응에 의한 수소 기체의 방출로 도료 저장성에 취약점을 드러낸다. 따라서, 수성도료에 금속안료를 적용하는 기술은 세계적으로 중요한 관심사가 되었으며, 수성도료의 성패를 좌우하는 열쇠가 되었다.

금속안료, 특히, 알루미늄을 수성화 처리하는 기술은 영국특허 제 2073609A호에서 처음 제기되었으나, 도료의 저장중에 물과 알루미늄의 반응에 의한 수소 기체의 방출은 도료 저장용기의 폭발이나 도막의 내후성에 중요한 단점으로 지적되었다.

유기인산이나 유기인산계 고분자를 적용하는 경우, 도입되는 유기인산의 모양이나 유기인산 그룹을 어떠한 주사슬에 도입하는가에 따라 알루미늄 안료의 물과의 반응을 억제할 뿐만 아니라, 알루미늄 안료의 분산에도 관여할 수 있도록 설계할 수 있다.

특히, 유기인산계 고분자의 경우, 최종적인 인산기 (phosphate group)는 아민이나 무기염기로 중화되어 고분자를 수용화하게 된다. 이러한 고분자들은 소수성인 알루미늄 안료 표면에 흡착하여 반응하기 위해서 소수성을 띠어야 한다. 이때, 소수성의 정도를 조절하는 것이 중요한데, 예를 들어 고분자내에 인산기를 많이 도입할 경우 소수성을 떨어뜨려 고분자의 수분산성을 떨어뜨리고, 인산기를 적게 도입할 경우 수분산성은 좋아지는 반면 알루미늄 입자를 피독시키는 능력이 떨어지게 된다. 최근에는 유기인산계 고분자의 친수성과 소수성을 조절하면서 수성도료내에서 입체 장애효과에 의한 알루미늄 입자의 원활한 분산을 도모하기 위하여 그라프트 공중합체를 적용하는 경우가 미국특허 제 5,476,917호 및 WO 제 960641A1호에 개재되어 있다. 이러한 그라프트 공중합체는 선형 유기인산 폴리에스터에 비하여 수성도료의 금속안료의 저장성을 향상시키면서 분산성을 좋게 해주며 그로 말미암아 냉온 저장성도 향상시켜주는 장점이 있다.

미국특허 제 5,476,917호에는 비스페놀-A와 에피클로로히드린의 반응으로 얻어진 유도체에 폴리알킬렌글리콜 그룹을 그라프트시키는 경우가 재개되어 있다. 이 경우 폴리알킬렌글리콜의 분자량과 그라프트 사슬의 양에 따라서 친수성과 소수성을 조절할 수 있다. 그러나, 상기 기술은 폴리알킬렌글리콜 사슬의 말단에 NCO 그룹을 도입하여 우레탄반응으로 그라프트시킴으로써, 폴리알킬렌글리콜 사슬 양 말단에 NCO가 도입되는 부반응이 발생할 경우 그라프트 효율이 떨어지고 친수성과 소수성 점도를 조절하는데 제약이 있을 수 있다.

또 다른 예로 WO 제 960641A1호의 경우, 비닐 단량체를 이용한 고분자의 주사슬에 마크로모노머(macromonomer)를 이용해 곁사슬을 도입시키며, 유기인산 그룹이 주사슬에 도입되는 경우이다. 그라프트 공중합체를 설계하는데에 있어서, 마크로모노머를 이용한 또다른 예로 한국특허 출원번호 제 96-76509호의 경우, 폴리알킬렌글리콜을 함유하는 비닐 마크로모노머를 제조한 후, 이를 기타 비닐 단량체와 라디칼 중합함으로써 그라프트 공중합체는 그라프트 효율을 보다 자유롭고 정확하게 조절할 수 있으며, 고분자의 구조를 보다 빗살 형태로 디자인하여 고분자의 분산성을 보다 원활하게 할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 일반적으로 이러한 그라프트 고분자의 곁사슬은 수분산성을 위해 비교적 친수성으로 디자인되는데, 최종 마감도료에 비하여 수지 대 안료비가 큰 조색제 시스템의 경우 물분자의 공격을 받기가 쉬워서 최종 마감도료에서의 원활한 알루미늄의 오리엔테이션을 보장하면서 수소 기체 방출을 억제하기가 쉽지 않은 단점을 가지고 있다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 본 발명자들은 광범위한 연구를 수행한 결과, 우수한 수분산성을 가지며, 친수성과 소수성을 보다 쉽게 조절하여 물분자에 의한 알루미늄 산화를 방지함으로써 우수한 저장 안정성을 갖는 수성 도료용 알루미늄 조색제를 개발하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 저장 안정성이 우수한 수성 도료용 알루미늄 조색제를 제공하기 위한 유기인산을 함유하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체를 함유하는 저장 안정성과 수분산성이 우수한 수성도료용 알루미늄 조색제를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체는 인산이나 인산기가 수산기, 알킬기, 방향족 또는 알킬기와 치환된 하기 화학식 1로 표시되는 유기인산 유도체(A) 2~20중량%, 하나 이상의 에폭시 그룹 및 적어도 하나 이상의 방향족 또는 지방족 고리 그룹을 가진 하기 화학식 2로 표시되는 에폭시화합물(B) 15~45중량%, 수산기를 가진 비닐 단량체와 디이소시아네이트의 반응으로 이루어진 적어도 하나 이상의 이소시아네이트기를 갖는 비닐 단량체(C) 10~30중량%, 및 탄소원자수 6~15개의 방향족 치환고리를 갖거나 탄소원자수 1~18개인 지방족 알킬 그룹을 가진 비닐 단량체 또는 아크릴 비닐 단량체(D) 20~70중량%로 이루어진다.

여기서, R은 수산기, 탄소수 1∼10개의 알킬기, 방향족 또는 탄소수 1∼10개의 알킬기가 치환된 방향족 그룹이다.

여기서, n은 0 내지 20의 정수이다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 인산을 함유하는 에폭시-수지 그라프트 공중합체의 제조방법은 상기 화합물(B) 15∼45중량%와 하나의 수산기를 갖는 아크릴 비닐 단량체와 디이소시아네이트 화합물의 반응으로 제조된 이소시아네이트기를 갖는 비닐 단량체(C) 10∼30중량%의 반응물에 곁사슬 구성화합물(D) 20∼70%를 부가중합개시제 존재하에서 60∼80℃에서 2시간동안 부가중합시킨 후, 5∼20중량%의 유기산 유도체(A)를 첨가하여, 에폭시고리 개환 촉매 존재하에서 110∼120℃에서 2시간동안 반응하는 것으로 이루어진다.

상기 또다른 목적을 달성하기 위한 상기 유기인산을 함유한 그라프트 공중합체를 함유하는 수성도료 알루미늄 조색제는 상기 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체 1~25중량%, 유용성 알루미늄 페이스트(E) 5~25중량%, 유기용제(F) 5~20중량%, 수분산수지(G) 5~30중량%, 유변성조절제(H) 0.1~3중량% 및 탈이온수 30~60중량%로 이루어진다.

이하, 본 발명의 조성물 및 제조방법을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 메탈릭(metalic) 수성도료에서 수소 기체 방출을 최소화하고, 균일한 분산성을 유지하기 위하여 에폭시 주사슬에 유기인산기를 함유하면서 곁사슬로 비닐 단량체를 이용한 라디칼 중합으로 제조된 그라프트 공중합체를 제조하고, 이를 이용한 수성도료용 알루미늄 조색제에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 알루미늄의 산화 방지를 위한 그라프트 공중합체는 다음의 구성으로 이루어져 있다.

첫째, 유기인산유도체(A)는 하기 화학식 1로 표시된다. 첨가량은 제조된 그라프트 공중합체의 2~20중량%를 차지한다.

화학식 1

여기서 R은 수산기, 탄소수 1∼10개의 알킬기, 방향족 또는 탄소수 1∼10개의 알킬기가 치환된 방향족 그룹이다.

이때, 상기 유기인산유도체 함량(A)가 2중량% 미만이면, 수분산성은 좋아지는 반면, 알루미늄 입자를 피독시키는 능력이 떨어지는 문제가 발생하며, 20중량%를 초과하면, 그라프트 공중합체가 너무 소수성이어서 알루미늄 안료의 수분산성을 떨어뜨릴 수 있다.

둘째, 상기 화합물(B)는 적어도 하나 이상의 에폭시 그룹을 가지고 적어도 하나 이상의 방향족 또는 지방족 고리 그룹을 가진다. 상기 화합물(B)는 그라프트 공중합체의 15~45중량%를 차지한다. 이때, 상기 화합물(B)의 함량이 15중량% 미만이면, 그라프트 공중합체의 전체 분자량이 작아져서 유기인산 유도체(A) 및 그라프트 사슬을 유도하는 화합물(C)과 반응할 -OH의 양이 적어져서 수분산성이 떨어지고, 알루미늄 피독 효과도 떨어지는 문제가 발생하고, 45중량%를 초과하면, 그 반대의 경우로, 최종 그라프트 사슬이 너무 많아져서 그라프트 공중합체 자체의 저장 안정성이 떨어질 수 있다.

세째는 그라프트 사슬을 유도하는 화합물(C)로, 적어도 하나 이상의 이소시아네이트기를 가지는 비닐 단량체로 이러한 화합물은 하나의 수산기를 가지는 비닐 단량체와 디이소시아네이트 화합물의 반응으로 이루어질 수 있다. 이때, 화합물 (C)의 양이 너무 적을 경우 그라프트 사슬의 갯수가 적어져 수분산성에 제약을 주고, 너무 많은 경우 그라프트 사슬의 갯수가 많아져서 수분산성은 좋아지나 알루미늄 피독효과가 떨어질 수 있으므로 이러한 비닐 단량체는 그라프트 공중합체의 10∼30중량%가 적당하다.

넷째는 그라프트 곁사슬을 구성하는 화합물(D)로, 탄소원자수 6~15개의 방향족 치환 고리를 가지거나, 탄소원자수 1~18개인 지방족 알킬 그룹을 가진 비닐 단량체, 또는 아크릴비닐 단량체를 사용한다. 이러한 비닐 단량체는 그라프트 공중합체의 20~70중량%, 바람직하게는 30~50중량%를 차지한다. 이때, 상기 화합물(D)의 함량이 20중량% 미만이면, 그라프트 곁사슬의 길이가 짧아져서 효과적인 알루미늄 안료의 수분산이 어렵고, 70중량%를 초과하면, 그라프트 곁사슬의 길이가 너무 길어져서 그라프트 공중합체 자체의 저장 안정성이 떨어지면서 겔이 될 우려가 있다.

상기 화합물 (A), (B), (C) 및 (D) 각각을 좀 더 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.

화합물(A)의 경우, 이는 인산이나 인산기가 하나 치환된 에스터이며, 그 예로는 인산, 모노부틸포스페이트, 모노아밀포스페이트, 모노노닐포스페이트, 모노세실포스페이트, 모노페닐포스페이트 및 모노벤질포스페이트를 사용할 수 있으며, 인산을 적용할 경우 물에 의한 알루미늄의 산화로 부반응이 발생할 수 있기 때문에, 수용액이 아닌 100% 인산을 사용하는 것이 바람직하다.

화합물(B)의 경우, 이는 적어도 하나 이상의 에폭시 그룹을 가지며, 적어도 하나 이상의 방향족 또는 지방족 고리 그룹을 가지는데, 그 예로는 페닐글리시딜 에테르, 알파-나프틸글리시딜 에테르, 베타-나프틸글리시딜 에테르 및 이들 화합물에 6개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬 그룹이 치환된 방향족 고리를 가지는 경우도 포함된다. 또 다른 적절한 예로서, 방향족 모노카르복실산의 글리시딜에스터가 그것인데, 예를 들면, 글리시딜 벤조이트, 글리시딜 나프토네이트 및 벤조익산과 나프토릭산 치환된 글리시딜 에스터가 그것이다. 상기 화합물(B)의 경우 둘 또는 그 이상의 에폭시 그룹과 방향족 또는 지방족 고리를 가질 수도 있는데, 그 대표적인 예가 폴리하이드릭 페놀 또는 수소 환원된 페놀의 글리시딜 폴리에테르인 에폭시 수지이다. 상기 에폭시 수지는 하기 구조식을 갖는다.

화학식 2

여기서, n은 0 내지 20의 정수이다.

대개 이러한 화합물은 비스페놀-A와 에피클로로히드린의 반응으로 얻어지는데 상용화된 제품으로 Ciba-Geugy사의 GY-260, GY-6071, GY-6084 및 고려화학의 N8010, N8020, N8030, N8040 등이 있다.

화합물(C)의 경우, 이는 화합물(B)의 -OH기에 반응할 수 있는 이소시아네이트기를 갖는 비닐 단량체로, 이러한 화합물은 하나의 수산기를 갖는 아크릴 비닐 단량체와 디이소시아네이트 화합물의 반응으로 이루어질 수 있다.

상기 하나의 수산기를 갖는 아크릴 비닐 단량체로는 하이드록시에틸메타크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트 및 하이드록시프로필메타크릴레이트 등이 있다.

상기 디이소시아네이트는 R'(NCO)₂의 구조로, R'는 탄소원자수 4~18개의 지방족 탄화수소 그룹, 탄소원자수 5~15개의 지방족 고리 그룹 및 탄소원자수 6~15개의 방향족 고리 그룹일 수 있다. 그 예로서, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 사이클로헥산-1,3-디이소시아네이트, 사이클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소시아네이토-3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸 사이클로헥산 및 4,4-디이소시아네이트-사이클로헥실메탄이 있으며, 앞서 언급한 화합물들의 구조 이성질체나 톨루엔-2,6-디이소시아네이트도 가능하다.

상기 반응에서, 디이소시아네이트의 양말단에 비닐 단량체가 우레탄 결합하는 부반응을 억제하기 위하여, NCO와 -OH기의 당량비는 2:1이어야 하며, 반응온도는 20∼80℃에서 반응하여야 한다. 반응 촉매로는 유기금속화합물이나 3가 아민류가 사용되고, 구체적인 예로는 디부틸디라우레이트, 디옥틸틴디아세테이트, 디부틸틴옥사이드 등의 주석계나 리드옥테이트, 스타노우스 옥테이트 등이 사용되고, 아민으로는 트리에틸아민, 트리메틸아민, 노르말메틸 2-피롤리돈, 벤질디메틸아민등이 있으며, 이들은 전체 고형분의 0.001~0.5중량%로 사용한다. 또는 상기 화합물(C)의 경우 이러한 하나의 수산기를 가지는 아크릴 비닐 단량체와 디이소시아네이트의 반응물 외에도 TMI와 같은 메타-불포화지방족이소시아네이트도 가능하다.

이러한 디이소시아네이트와 하나의 수산기를 갖는 비닐 단량체는 우레탄 결합을 하여 비닐기와 이소시아네이트를 가지는 비닐 단량체로 만들어지며, 이러한 비닐 단량체는 화합물(B)의 수산기와 반응하여 화합물(B)의 사슬에 비닐 그룹을 유도하여, 그 비닐 그룹으로부터 라디칼 중합반응을 할 수 있도록 한다. 이 때 화합물(B)와 화합물(C)의 반응에 있어서, 수산기에 비해서 이소시아네이트의 비율이 적어야 하고, 남은 수산기 및 에폭시 그룹은 화합물(A)와 반응할 수 있다. 화합물(B)와 화합물(C)의 반응에 있어서, 상술한 NCO/OH의 값은 0과 1 사이로, 바람직하게는 0.2에서 0.6이다. 이때 상기 반응에 있어서, 반응 촉매로는 앞서 언급한 디이소시아네이트와 하나의 수산기를 갖는 비닐 단량체의 반응에서 쓰인 것과 동일하며, 반응온도는 50~120℃, 바람직하게는 60~80℃가 적당하다.

상기 화합물(B)와 상기 화합물(C)를 반응시킨 후, 탄소원자수 6~15개의 방향족 치환 고리 또는 탄소원자수 1~18개의 지방족 알킬 그룹을 가진 비닐 단량체, 또는 아크릴 비닐 단량체 (D)를 사용하여 부가중합반응을 통하여 그라프트 사슬을 제조한다.

상기 반응에 사용되는 비닐 단량체로는 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸에타크릴레이트, 노르말-프로필아크릴레이트, 노르말-프로필메타크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소프로필메카크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 옥틸에타크릴레이트, 라우릴라크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트, 사이클로헥실메타크릴레이트가 있으며, 메톡시부틸아크릴레이트, 메톡시부틸메타크릴레이트와 같은 알콕시알킬아크릴레이트도 가능하다. 또한, 스티렌, 메틸스티렌, 에틸스티렌, 프로필스티렌 및 그의 구조이성질체도 가능하다. 이외에, 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 펜타디엔, 2-네오펜틸-1,3-부타디엔과 같은 탄소원자수가 4∼9개로 이루어진 콘주게이트 디엔 (conjugate diene) 및 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등을 사용할 수 있다.

상기 부가중합반응에서 사용되는 부가중합개시제로는 부가중합용 단량체의 전체 고형분에서 1~6중량%로 사용되며, 그예로는 디부틸하이드로퍼옥사이드, 디라우릴퍼옥사이드, 디부틸퍼벤조에이트, 2,2'-아조비스(이소부틸아크릴로니트릴)이 포함된다.

이때 사용되는 비닐 단량체는 전체 고형분의 20~70중량%까지 차지하며, 바람직하게는 30~40%이다.

이렇게 제조된 그라프트 공중합체는 화합물(A)와 반응하여 최종 그라프트 공중합체를 만드는데, 이 때 반응되는 상대적인 비율은 다양하게 변화될 수 있다. 반응생성물 속에서 최소한 하나의 P-OH 그룹의 보존을 원칙으로 해야하므로, 2몰의 오로소-인산을 사용할 경우 분자당 2개의 에폭시 그룹을 갖는 1몰의 아로마틱 에폭시 수지 및 2몰의 아로마틱 또는 알리파틱 모노에폭사이드를 갖는 수지를 사용할 수 있다. 그러나, 그 이상의 오로소-인산을 사용할 경우, 상기 인산은 에폭시 수지내에 그라프트되지 않고 남아있던 -OH와 반응하여 주사슬 중간에도 P-OH 그룹을 생성시키게 된다. 따라서, 선형으로 제조되는 유기인산 폴리에스터에 비하여 보다 많은 P-OH를 주사슬내에 도입할 수 있게 되고, 알루미늄의 산화를 방지하는 역할을 더욱 강화시키면서, 그라프트된 친수성/소수성의 비닐 중합체들로 인한 입체장애효과로 물분자의 공격을 막고, 알루미늄 입자의 분산성을 향상시키게 되는 것이다.

상기 반응은 에폭시 고리의 개환을 촉진하는 것으로 알려진 트리에틸아민과 같은 염기촉매하에서 함께 반응할 수 있고, 최종 반응을 완결하기 위해서는 최대 150℃까지는 승온시킬 수 있어야 한다. 이 반응의 초기 단계에서는 극심한 발열을 가져오므로, 테트라하이드로퓨란과 같은 비활성 용제를 사용하여 반응혼합물의 유동성을 유지하는 것도 중요하다. 제조된 그라프트 공중합체는 친수성 유기용제로 희석되어 사용하며, 사용량은 고형분의 20~40%, 바람직하게는 30~35%이고, 상기 희석용제로는 부틸글리콜, 부틸디글리콜, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜 및 프롤필렌글리콜부틸에테르등이 있다.

상기와 같이 제조된 상기 그라프트 공중합체는 유용성 알루미늄과 함께 수성도료용 알루미늄 조색제에 사용할 수 있다. 상기 수성도료용 알루미늄 조색제는 상기 그라프트 공중합체 1∼25중량%, 유용성 알루미늄(E) 5∼25중량%, 유기용제(F) 5∼20중량% 및 탈이온수 30∼60중량%의 조합으로 이루어지며, 조색제의 저장 안정성을 위하여 수분산수지(G) 5∼30중량% 및 유변성조절제(H) 0.1∼3중량%가 사용될 수 있다.

상기 각각의 성분에 대하여, 하기에 좀 더 구체적으로 설명한다.

상기 사용되는 유용성 알루미늄(E) 페이스트는 리핑 (leaping) 또는 비-리핑 (non-leaping)형이고, 5~40㎛의 입자크기를 가지며, 알루미늄 50~80중량%, 미네랄스프릿이나 방향족 유기용제 20~50중량% 및 친수성 유기용제 0~30중량%로 이루어진다. 사용된 상기 친수성 유기용제로는 부틸글리콜, 부틸디글리콜, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜 및 프롤필렌글리콜부틸에테르등이 있다. 이렇게 사용되는 유용성 알루미늄 페이스트는 일반적으로 유용성 도료에 적용되는 알루미늄 페이스트면 무방하며, 그 예로서는 실버라인사의 SSP5245AR, SSP3199AR, TOYO사의 7640NS, 7160N등 그 어느것을 사용하여도 무방하다.

사용되는 유기용제(F)는 탄소수 1~10개의 친수성 유기알콜류이며, 그 예로는 메탄올, 에탄올, 노르말-프로필알콜, 이소프로필 알콜, 부탄올, 부틸글리콜, 부틸디글리콜, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜 및 프롤필렌글리콜부틸에테르등이 있다. 유기용제(F)의 양이 너무 적을 경우 사용된 유용성 알루미늄(E)내의 유기용제와 조색제내의 수분산 수지(G)와의 상용성이 떨어져 조색제의 저장 안정성이 떨어지고, 너무 많을 경우 알루미늄 안료의 총 비율이 낮아져서 조색제의 마감도료에의 조색효율이 감소하므로 5∼25 중량%가 적당하다.

사용되는 수분산수지(G)는 상용화된 그 어떤 수지를 사용할 수 있는데, 아크릴수분산수지, 아크릴-우레탄 수분산수지, 폴리에스터-우레탄 수분산수지, 멜라민-포름알데히드 수지 및 에폭시수지 등 거의 모든 수분산수지가 다 적용될 수 있다. 이 때 사용되는 수분산수지의 양은 조색제의 저장성과 관계하면서 최종 마감도료의 조색효율과 관계하는데 안료의 침강이나 조색제의 증점이 이루어지지 않는 한 수지에 비해 많은 양의 안료가 포함된다. 안료 대 수지의 비율로 0.1∼0.6이며, 바람직하게는 0.3∼0.5가 적당하다.

안료의 침강을 방지하기 위한 상기 유변성조절제(H)는 알칼리-스웰러블 (alkali-swellable)계 라텍스나 어쏘시에이티브 증점제 (associative thickener)를 사용할 수 있고, 그 예로는 Akzo Novel사의 버머돌 PUR2100와, Rohm Haas사의 Acrylsol, R792, RM 1020 및 Allied Colloid사의 viscalex HV30 등이 있으며, 적용되는 주수지에 따라 선별하여 사용함이 바람직하다. 상기 유변성조절제의 사용량은 조색제의 안료침강이 없는 범위에서 적용되며, 사용제품에 따라 전체 수성도료용 알루미늄 조색제의 0.1~3중량%가 바람직하다. 유변성 조절제의 양이 너무 과량일 경우 조색제의 점도가 너무 높아져 겔화(gellation)를 초래하거나 안료의 응집이 발생할 우려가 있다.

상기와 같이 제조된 상기 그라프트 공중합체 및 상술된 조성물 (E), (F), (G), (H) 및 탈이온수로 구성된 수성도료용 알루미늄 조색제는 다음과 같이 제조된다.

먼저 전체 조색제 중량을 기준으로 5∼25중량%의 유용성 알루미늄 페이스트 (F)를 5∼20중량%의 유기용제에 풀고, 1∼25중량%의 상기 제조된 그라프트 공중합체를 적하하여 균일하게 교반을 실시한다. 균일한 상태가 되면 그라프트 공중합체의 P-OH와 알루미늄이 충분히 반응할 수 있도록 하는 유지시간이 필요하며 최소한 20∼30℃에서 2시간이상이 적당하다. 상기 혼합물에는 30~60중량%의 탈이온수도 또한 사용된다. 상기 그라프트 공중합체의 양은 사용되는 알루미늄의 입자경에 따라 변화할 수 있는데, 입자경이 클수록 그라프트 공중합체의 양을 줄이고, 입자경이 작을수록 그라프트 공중합체의 양을 늘이는 것이 바람직하다. 이 때 주의할 점은 200rpm 이상의 높은 전단이 걸리는 교반기는 피해야 하는데, 이는 교반도중의 알루미늄 입자의 파괴를 방지하기 위한 것이다.

2시간의 교반이 끝나면, 일단 그라프트 공중합체의 알루미늄 입자로의 피독은 완료가 된다. 제조된 알루미늄 페이스트는 필터를 이용하여 5~7바아 (bar)의 압력으로 알루미늄을 걸러내는데 이렇게 제조된 알루미늄의 고형분은 보통 45~75%이며, 유용성 페이스트내에 들어있던 페이스트내에 잔존하는 미네랄스프릿이나 방향족 유기용제는 친수성 유기알콜로 치환되어 그 양이 1중량%미만이 된다.

경우에 따라서, 즉, 미네랄 스프릿이나 방향족 유기용제의 함량의 일부가 부틸글리콜과 같은 친수성 유기용제로 치환되어 있는 유용성 알루미늄 페이스트의 경우에는 따로 필터를 사용하여 거르지 않고 도료에 적용하여도 무방한데, 이것은 수성도료내에 소수성의 미네랄스프릿이나 방향족 유기용제가 미량 함유되어도 알루미늄을 둘러싼 소수성의 그라프트 곁사슬에 의한 용제계의 안정화로 도료의 저장성을 유지시켜 주기 때문이다. 예를 들어, 필터를 사용하여 거르지 않을 수 있는 상용화된 유용성 알루미늄 페이스트로는 Silberline사의 하이드로페이스트(Hydropaste)가 있을 수 있다.

제조된 알루미늄 페이스트는 시간이 지남에 따라 알루미늄 입자가 가라앉아서 유기용제와 층분리가 이루어지는데, 조색제로 사용하기 위해서는 사용전에 충분한 교반이 필요하다. 아울러, 이러한 층분리를 완화시키고 교반시 알루미늄 입자가 보다 잘 풀리도록 하기 위해서 상술한 바와 같이 수분산수지 및 유변성 조절제를 가하여 수성도료용 알루미늄 조색제를 제조할 수 있다.

이렇게 제조된 수성도료용 알루미늄 조색제는 유색 상도도료에 가해져서 메탈릭 색상을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 안료가 포함되지 않은 수성도료용 베이스 락카에 가해져서 은색 메탈릭 도료로 사용할 수 있다. 이렇게 제조된 메탈릭 도료는 베이스 락카의 특징에 따라 주로 금속 판넬에 스프레이 건을 통하여 도장될 수 있다.

이하, 실시예를 통하여는 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 실시예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

제조예 1

이소시아네이트를 가지는 비닐 단량체의 제조

	성 분	중량부
1	메틸이소부틸케톤	168
2	테트라메틸렌 디이소시아네이트	180
3	하이드록시에틸메타크릴레이트	131
4	디부틸틴디라우레이트	1.68

환류응축기가 장착된 반응조에 상기 표 1), 2), 3)를 순서대로 넣고, 1시간에 걸쳐서 4)를 투입한다. 발열이 심하므로 80℃의 반응온도를 유지하면서 2시간동안 반응한다. 이때, 자동적정기 (Auto-titrator)로, NCO 함량이 0.1% 이하에서 반응을 종료한다.

제조예 2

그라프트 주쇄의 제조

	성 분	중 량 부
1	자일렌	168
2	비스페놀A	180
3	앵커 1040	131
4	N8020	1.68

앵커 1040: Air Product사의 트리플루오로 아민계 촉매

N8020: 고려화학사의 에폭시 수지

교반기, 온도계, 냉각기가 설치된 플라스크에 상기 표 2의 1), 2), 3), 4)를 투입하고, 그 혼합물을 160℃까지 가열한 후, 1시간동안 유지반응시키고, 감압하여 용제인 자일렌을 제거한다.

제조예 3

유기인산을 함유하는 그라프트 공중합체의 제조

	성 분	중량부
1	제조예 1의 반응생성물	160
2	메틸이소부틸케톤	60
3	디부틸틴라우레이트	1
4	제조예 2의 반응생성물	196
5	티부틸퍼벤조에이트	3.1
6	스티렌	60
7	메틸메타크릴레이트	52
8	오르소인산	90
9	트리에틸아민	1
10	프로필렌글리콜모노메틸에테르	1050

교반기, 온도계, 냉각기가 설치된 플라스크에 상기 표 3의 1), 2), 3)을 투입하고 1시간에 걸쳐서 4)를 투입한다. 발열이 심하므로 80℃ 반응온도를 유지하면서 2시간 반응시킨다. 그 후, 상기 5), 6), 7)을 투입하고 다시 2시간동안 유지반응시킨다. 이 후, 9)가 포함된 8)을 1시간에 걸쳐서 투입한다. 발열반응 결과 온도는 120℃까지 이르는데, 여기세 냉각수를 이용하여 상기 온도를 110℃로 만들고, 이 온도에서 2시간 유지반응시킨 후, 상기 온도를 50℃로 낮춘다. 그 후, 진공감압하여 미반응물 및 용제를 제거하고 10)을 가하면, 고형분 35%, 산가 80mgKOHg의 그라프트 공중합체가 제조된다.

비교제조예 1

유기인산을 함유하는 선형 고분자의 제조

	성 분	중 량 부
1	제조예 2의 반응물	196
2	오르소인산	90
3	트리에틸아민	1
4	프로필렌글리콜모노메틸에테르	273

교반기, 온도계, 냉각기가 설치된 플라스크에 상기 표 4의 1)을 투입하고, 3)이 포함된 2)를 1시간에 걸쳐서 투입한다. 발열반응 결과 온도는 120℃까지에 이르는데 냉각수를 이용하여 온도를 110℃까지 내리고, 이 온도에서 2시간 유지반응시킨 후, 온도를 50℃로 낮추고 10)을 가하면, 고형분 35%, 산가 80mgKOHg의 그라프트 공중합체가 제조된다.

제조예 4

수성도료용 알루미늄 안료의 처리

	성 분	중 량 부
1	부틸글리콜	55
2	7106NS	30
3	제조예 3의 반응물	10

7106NS: TOYO사의 유용성 알루미늄 페이스트

상기 표 5의 1)에 2)를 균일한 상태로 교반시키고, 상기 3)을 1시간에 걸쳐서 투입한 후, 상온에서 2시간 교반시키고, 5 바아의 압력으로 필터시키면, 고형분 60%의 알루미늄 페이스트가 제조된다.

제조예 5

수성도료용 알루미늄의 처리

제조예 4에서 3)을 비교제조예 1의 반응물로 대신 투입한다.

실시예 1

수성도료용 알루미늄 조색제의 제조

	성 분	중량부
1	탈이온수	20.0
2	Setal EPC 4673	20.0
3	부틸글리콜	12.0
4	제조예 4의 조성물	10.0
5	이소프로필알콜	3.0
6	Acrylsol ASE-60	2.0
7	탈이온수	30.0
8	트리에틸아민 10% 수용액	3.0

Setal EPC 4673 : Akzo Novel사의 폴리에스터수분산수지

Acrylsol ASE-60 : Rohm Haas사의 증점제

상기 표 6의 1) 및 2)를 교반시킨 후, 상기 3)에 4)를 풀고, 그것을 천천히 투입한다. 상기 알루미늄이 모두 풀리면 상기 5)를 가하고, 상기 6)을 7)로 희석하여 투입한 후, 상기 8)을 적하한다. 이후 2시간 교반하고 마감한다.

실시예 2

수성도료용 알루미늄 조색제의 제조

실시예 1에서 4)를 제조예 5의 조성물로 투입한다.

실시예 3

수성도료용 알루미늄 조색제의 제조

	성 분	중량부
1	부틸글리콜	12.0
2	7106NS	10.0
3	제조예 3의 반응물	10.0
4	탈이온수	9.0
5	Setal EPC 4673	20.0
6	이소프로필알콜	3.0
7	탈이온수	30.0
8	Acrylsol ASE-60	2.0
9	트리에틸아민 10% 수용액	3.0

상기 표 7의 1)에 2)를 완전히 폴리머계가 균일해질 때까지 교반하고 3)을 적하한다. 상온에서 2시간 유지시킨 후, 상기 4), 5), 6)을 순서대로 투입한다. 상기 7)에 8)을 희석하여 투입한 후, 9)를 적하한다. 이후 2시간 교반시킨 후 마감한다.

실시예 4

수성도료용 알루미늄 조색제의 제조

실시예 3에서 3)을 비교제조예 1의 반응물로 투입한다.

한편, 상기 각 실시예의 특징은 하기 표 8과 같다.

각 실시예의 특징

	알루미늄의 필터처리여부	알루미늄 산화방지제의 성상
실시예 1	O	그라프트형 (Graft Type)
실시예 2	O	선형 (Linear Type)
실시예 3	X	그라프트형
실시예 4	X	선형

실시예 5

수성 메탈릭 도료의 제조

	성 분	중량부
1	흑색 수용성 자동차 보수용 도료	5
2	투명백색 수용성 자동차 보수용 도료	50
3	실시예1의 알루미늄 조색제	40
4	적색 수용성 자동차 보수용 도료	1
5	탈이온수	10

흑색, 투명백색, 적색 수용성 자동차 보수용 도료는 Spies-Hecker사의 제품

실시예 6

수성 메탈릭 도료의 제조

실시예 5에서 3)을 실시예 2의 조성물을 투입한다.

실시예 7

수성 메탈릭 도료의 제조

실시예 5에서 3)을 실시예 3의 조성물을 투입한다.

실시예 8

수성 메탈릭 도료의 제조

실시예 5에서 3)을 실시예 4의 조성물을 투입한다.

상기 실시예 1∼4의 저장성 테스트 및 실시예 4∼8의 광택유지율 및 내수부착성 테스트를 실시하여 하기 표 10 및 11과 같은 결과를 얻었다.

실시예 1∼4에서 조색제의 저장성 시험 (50℃, 7일 저장후)

	ΔpH	Δ점도(Ford#4, 초)	발생수소용적(ml)
실시예1	-0.1	0	1 이하
실시예2	-0.5	3	11
실시예3	-0.1	1	2
실시예4	-0.9	5	14

실시예 5∼8에서 메탈릭 도료의 물성

	광택 유지율(%)	내수부착성
실시예5	96	100/100
실시예6	89	92/100
실시예7	92	99/100
실시예8	84	89/100

고려화학사의 전착도장된 10×20cm의 금속시편에 고려화학사의 FU2240 중도를 30㎛ 도장한 후, 실시예 5, 6, 7 및 8의 도료를 15㎛ 도장하고 고려화학사의 다이아코트 20㎛를 도장한 후, 80℃에서 20분동안 경화하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편은 40℃에서 10일간 침적시킨 후, Sheen사의 광택계를 이용하여 광택 유지율을 측정하고, 크로스컷터 (Cross-Cutter)를 이용하여 1×1mm의 100개 셀을 긋고, 유리테이프를 이용하여 부착시험을 하였다.

본 발명은 수성도료에 적용할 경우 우수한 알루미늄의 입자배향 효과 및 메탈릭 수성도료의 저장 안정성에 기여할 수 있는 수성도료용 알루미늄 조색제를 제공하기 위해, 유용성 알루미늄을 수용화 처리하는 기능을 가진 유기인산을 포함하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체를 제조함으로써, 이를 함유하는 수성도료용 알루미늄 조색제에 우수한 저장안정성, 높은 광택유지율 및 우수한 내수부착성을 줄 수 있다. 특히 곁사슬로 사용되는 비닐 단량체의 경우 방향족 고리를 가지는 비닐단량체와 아크릴 단량체를 적용하여 친수성과 소수성의 정도를 보다 쉽게 조절할 수 있었으며, 이를 통하여 물분자에 의한 알루미늄의 산화를 방지하여 보다 나은 수성화된 알루미늄 안료의 저장성을 얻을 수 있다.

Claims

인산이나 인산기가 수산기, 알킬기, 방향족 또는 알킬기와 치환된 하기 화학식 1로 표시되는 유기인산 유도체(A) 5~20중량%, 하나 이상의 에폭시 그룹 및 적어도 하나 이상의 방향족 또는 지방족 고리 그룹을 가진 하기 화학식 2로 표시되는 에폭시화합물(B) 15~45중량%, 수산기를 가진 비닐 단량체와 디이소시아네이트의 반응으로 이루어진 적어도 하나 이상의 이소시아네이트기를 갖는 비닐 단량체(C) 10~30중량% 및 탄소원자수 6~15개의 방향족 치환고리를 갖거나 탄소원자수 1~18개인 지방족 알킬 그룹을 가진 비닐 단량체 또는 아크릴 비닐 단량체(D) 20~70중량%로 이루어진 유기인산을 함유하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체.

화학식 1

여기서, R은 수산기, 탄소수 1∼10개의 알킬기, 방향족 또는 탄소수 1∼10개의 알킬기가 치환된 방향족 그룹이다.

화학식 2

여기서, n은 0 내지 20의 정수이다.
제 1항에 있어서, 상기 화합물(A)는 인산이나 인산기가 하나 치환된 에스터로서, 인산, 모노부틸포스페이트, 모노아밀포스페이트, 모노노닐포스페이트, 모노세실포스페이트, 모노페닐포스페이트 및 모노벤질포스페이트인산으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 인산을 적용할 경우는 수용액이 아닌 100% 인산임을 특징으로 하는 유기인산을 함유하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체.
제 1항에 있어서, 상기 화합물(B)는 적어도 하나 이상의 에폭시 그룹 및 적어도 하나 이상의 방향족 또는 지방족 고리 그룹을 갖는 화합물로서, 페닐글리시딜 에테르, 알파-나프틸글리시딜 에테르, 베타-나프틸글리시딜 에테르 및 이들 화합물에 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹이 치환된 방향족 고리 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 방향족 모노카르복실산의 글리시딜에스터형으로서, 글리시딜 벤조이트, 글리시딜 나프토네이트 및 벤조익산과 나프토릭산 치환된 글리시딜 에스터로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 둘 또는 그 이상의 에폭시 그룹과 방향족 또는 지방족 고리를 가진 군으로서, 폴리하이드릭 페놀 또는 수소 환원된 페놀의 글리시딜 폴리에테르인 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 유기인산을 함유하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체.
제 1항에 있어서, 상기 화합물(C)는 하나의 수산기를 갖는 아크릴 비닐 단량체와 디이소시아네이트 화합물의 반응으로 이루어지며, 상기 반응은 반응촉매하에서 상기 비닐 단량체의 -OH기 대 상기 디이소시아테이트 화합물의 NCO기가 1:2의 당량비로 20∼80℃에서 반응하여 제조됨을 특징으로 하는 유기인산을 함유하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체.
제 4항에 있어서, 상기 반응촉매는 유기금속 화합물 또는 3가 아민류로서, 디부틸디라우레이트, 디옥틸틴디아세테이트 및 디부틸틴옥사이드 등의 주석계나 리드옥테이트, 스타노우스 옥테이트, 트리에틸아민, 트리메틸아민, 노르말메틸-2-피롤리돈 및 벤질디메틸아민으로부터 선택되며, 그 함량은 전체 고형분의 0.001∼0.5중량%임을 특징으로 하는 유기인산을 함유하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체.
제 4항에 있어서, 상기 하나의 수산기를 갖는 아크릴 비닐 단량체는 하이드록시에틸메타크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트 및 하이드록시프로필메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 유기인산을 함유하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체.
제 4항에 있어서, 상기 디이소시아네이트는 R'(NCO)₂의 구조를 가지며, 여기서, R'는 탄소원자수 4~18개의 지방족 탄화수소 그룹, 탄소원자수 5~15개의 지방족 고리 그룹 및 탄소원자수 6~15개의 방향족 고리 그룹으로서, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 사이클로헥산-1,3-디이소시아네이트, 사이클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소시아네이토-3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸 사이클로헥산, 4,4-디이소시아네이트-사이크로헥실메탄 및 이들의 구조 이성질체나 톨루엔-2,6-디이소시아네이트 등으로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 유기인산을 함유하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체.
제 1항에 있어서, 상기 화합물(D)의 함량은 바람직하게 30∼50중량%이고, 상기 화합물(D)는 탄소원자수 6~15개의 방향족 치환 고리 를 갖거나, 탄소원자수 1~18개인 지방족 알킬 그룹을 갖는 비닐 단량체 또는 아크릴 비닐 단량체로서, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸에타크릴레이트, 노르말-프로필아크릴레이트, 노르말-프로필메타크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 옥틸에타크릴레이트, 라우릴라크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트 및 사이클로헥실메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 메톡시부틸아크릴레이트 및 메톡시부틸메타크릴레이트와 같은 알콕시알킬아크릴레이트로부터 선택될 수 있고, 스티렌, 메틸스티렌, 에틸스티렌, 프로필스티렌 및 그의 구조이성질체로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, 이외에 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 펜타디엔, 2-네오펜틸-1,3-부타디엔과 같은 탄소원자수가 4∼9개로 이루어진 콘주게이트 디엔, 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴 등으로부터 선택될 수 있음을 특징으로 하는 유기인산을 함유하는 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체.
하나 이상의 에폭시 그룹 및 적어도 하나 이상의 방향족 또는 지방족 고리 그룹을 가지며 하기 화학식 2로 표시되는 화합물(B) 15∼45중량%와 수산기를 가진 비닐 단량체와 디이소시아네이트의 반응으로 이루어진 적어도 하나 이상의 이소시아네이트기를 갖는 비닐 단량체(C) 10∼30중량%의 반응물에 곁사슬 구성화합물(D) 20∼70%를 부가중합개시제 존재하에서 60∼80℃에서 2시간동안 부가중합시킨 후, 5∼20중량%의 하기 화학식 1로 표시되는 유기산 유도체(A)를 첨가하여, 에폭시고리 개환 촉매 존채하에서 2시간동안 110∼120℃에서 반응시켜 제조된 것을 특징으로 하는 유기인산을 함유한 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체의 제조방법.

화학식 1

여기서, R은 수산기, 탄소수 1∼10개의 알킬기, 방향족 또는 탄소수 1∼10개의 알킬기가 치환된 방향족 그룹이다.

화학식 2

여기서, n은 0 내지 20의 정수이다.
제 8항에 있어서, 상기 부가중합개시제는 티부틸하이드로퍼옥사이드, 디라우릴퍼옥사이드, 티부틸퍼벤조에이트 및 2,2'-아조비스(이소부틸아크릴로니트릴)로 이루어진 군으로부터 선택되며, 그 함량은 부가 중합용 단량체의 전체 고형분 기준으로 1∼6중량%임을 특징으로 하는 유기인산을 함유한 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 에폭시고리 개환촉매는 트리에틸아민임을 특징으로 하는 유기인산을 함유한 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체의 제조방법.
제 8항의 방법으로 제조된 에폭시-아크릴 그라프트 공중합체 1~25중량%, 유용성 알루미늄 페이스트(E) 5~25중량%, 유기용제(F) 5~20중량%, 수분산수지(G) 5~30중량%, 유변성조절제(H) 0.1~3중량% 및 탈이온수 30~60중량%로 구성됨을 특징으로 하는 수성도료용 알루미늄 조색제의 조성물.
제 11항에 있어서, 상기 유용성 알루미늄 페이스트(E)는 리핑 또는 비-리핑형의 5~40㎛의 입자 크기를 가지며, 알루미늄 50~80중량%, 미네랄스프릿 또는 방향족 유기용제 50~20중량% 및 친수성 유기용제 0~30중량%로 구성됨을 특징으로 하는 수성도료용 알루미늄 조색제의 조성물.
제 11항에 있어서, 상기 유기용제(F)는 탄소원자수 1~10개의 친수성 유기알콜류로서, 메탄올, 에탄올, 노르말-프로필알콜, 이소프로필 알콜, 부탄올, 부틸글리콜, 부틸디글리콜, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜 및 프롤필렌글리콜부틸에테르로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 수성도료용 알루미늄 조색제의 조성물.
제 11항에 있어서, 상기 수분산수지(G)는 아크릴수분산수지, 아크릴-우레탄 수분산수지, 폴리에스터-우레탄 수분산수지, 멜라민-포름알데히드 수지, 및 에폭시 수지 등 상용화된 모든 수지로부터 선택되며, 상기 수분산수지의 양은 안료 대 수지의 무게 비율로 0.1 내지 0.6임을 특징으로 하는 수성도료용 알루미늄 조색제의 조성물.