KR20120082474A - 지방족 탄화수소 가용성 적색 염료 - Google Patents

Abstract

하기 화학식:

의 염료를 상당량 함유하는 염료 성분을 포함하는 안정한 액체 농축물로서, 염료 성분이 지방족 탄화수소 또는 지환족 탄화수소 중에 용해된 것인 농축물.

Description

지방족 탄화수소 가용성 적색 염료 {Aliphatic Hydrocarbon Soluble Red Dyes}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 전체적으로 본원에 참고로 인용되는, 2005년 6월 1일에 출원된 미국 가출원 No. 60/575,393(발명의 명칭: "지방족 탄화수소 가용성 적색 염료")을 우선권으로 주장한다.

본 발명은 적색 염료에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 지방족 또는 지환족 탄화수소 중에 가용성인 신규 적색 염료에 관한 것이다.

역사적으로, 탄화수소 가용성 적색 염료는 다목적으로 사용되어 왔으며, 특히 석유 연료의 착색을 위해 사용되어 왔다. 예를 들어, 제너럴 모터스사(General Motors Corporation)의 토마스 밋지레이(Thomas Midgeley)에 의해 휘발유용 노킹방지제로서 테트라에틸 납이 1921년에 발견된 이후, 그것은 휘발유 연료를 사용하는 엔진을 위한 첨가제로서 급속히 도입되었다. 이의 결과들 중 하나는 납 중독 사고의 빈발이었고, 이들 중 일부는 치명적이었다. 이에 따라, 미국 보건복지부는, 건조 세정액으로서 세정 공구 및 도장 작업과 같이 인간 노출과 관련된 다양한 보조 목적들을 위해, 또한 휘발유가 특별히 설계되었으나 종종 비통기 램프에서 연소되는 가정용 조명 또는 가열 목적을 위해 이전부터 사용되어 온, 모든 유연 휘발유들을 위험성으로 인해 적색으로 착색시켜, 휘발유의 심각한 독성 성질을 일반 대중에게 경고해야 함을 지정하도록 하였다.

유연 휘발유의 판매가 감소되거나 심지어 미국에서 판매가 없어졌으나, 더욱 최근에는 연료용 적색 염료에 대한 필요가 발생하였다. 제2 연료 오일이 두가지 주요 군으로 분류될 수 있는 수가지 외양으로 시판된다. 첫 번째는 도로용 디젤 엔진으로 추진되는 차량을 위한 연료로서, 상기 용도에서의 사용은 대부분의 산업화 국가들에서 연료 세금이 면해진다. 제2 연료 오일의 다른 주요 용도는 가정용 가열 오일로서의 사용이며, 이에는 통상 세금이 면해지지 않는다. 다른 면세 용도들로는 농업용도, 정치 엔진 및 철로 기관차 연료 부문이다. 많은 디젤 추진 차량들이 증가함에 따라, 비도덕적인 사람들은 차량을 작동할 때, 특히 세금을 피함으로써 상당한 돈을 절감할 수 있는 차대(fleet)를 작동할 때, 세금부과 디젤 연료 대신에 비과세 연료를 사용하도록 자연적으로 유혹되었다. 1993년에, 염료를 첨가함으로써 상응하는 비과세 오프로드(off-road) 연료를 구분되는 적색으로 착색하기로 결정되었다.

유연 휘발유를 착색한 수년간의 대부분 기간 동안, 사용된 주요 적색 염료는 C.I. 솔벤트 레드(Solvent Red) 24로서 색 지수에 의해 숫자에 의해 지금 표시되고 있는 화합물이었다. 이는 19세기에 발견된 건조 분말 염료로서, 이 염료는 방향족 탄화수소를 함유하는 휘발유 내 직접적 가용성을 제한하였고, 디젤 또는 가정용 가열용 오일과 같은 본질적으로 지방족인 탄화수소 연료 중 직접적 가용성을 사실상 제한하지 않았다.

이 가용성 문제는 두가지 방식으로 다루어졌다; 첫 번째는 알킬 페놀류의 혼합물 중 솔벤트 레드 24와 같은 염료를 10 내지 15% 함유하는 용액을 제조함에 의한 것이며, 상기 물질들은 염료의 용해도를 상당히 증진시킨다. 이들 제형물은 통상 방향족 탄화수소 내에 배합되어, 그것들의 점도를 감소시켰다. 이 기술의 예들은 각 개시 내용이 본원에 전체적으로 참고로 인용되는, USP 3,494,714(Litke 등) 및 캐나다 특허 제772,062호(Elston)에서 찾아볼 수 있다. 이 기술은 염료 물질의 비교적 낮은 농도, 및 심한 동절기 기후 및 연장된 저장 중에 결정화에 대한 제형물의 제한된 내성에 의해 범주가 제한되었다.

1972년에, 이 기술은 각 개시 내용이 본원에 전체적으로 참고로 인용되는, U.S. 특허 No. 3,690,809 및 No. 3,704,106에 개시된 Richard B. Orelup의 발견에 의해 향상되었다. 그는 C.I. 솔벤트 레드 24의 분자체에 선택된 알킬기를 공유 결합시킴으로써, C.I. 솔벤트 레드 24의 40% 용액의 당량 이상을 함유하는 안정한 방향족 탄화수소 용액의 장기 냉동 및 저장을 달성할 수 있었다. Orelup의 연구의 주된 상업적 성과는 C.I. 솔벤트 레드 164로 알려진 염료이다.

염료 자체의 기술이 진보함에 따라, 염료를 연료에 혼입하는 기술도 또한 진보하였다. 과거 염료를 그 염료가 "바르게 보일" 때까지 연료에 첨가하는 본질적으로 수동적인 방식에 기초하여 행해졌으나, 요즘의 염료 첨가는 연료의 통상 스트리밍 유동에 분취량의 염료를 주입하는 고가의 정밀 공학 연료 펌프에 의해 행해진다. 이러한 정밀은 연료에 혼입되는 염료의 농도 및 그것의 허용성에 관한 각종 정부 명세사항에 의해 요구된다. 이 펌프들은 또한 연료에 다른 첨가제를 주입하는데 사용되며, 그러한 첨가제는 통상 비제한적 예로 등유와 같은 일부 지방족 또는 지환족 용매에 공급된다.

자일렌, 또는 C.I. 솔벤트 레드 164의 다른 공지의 방향족 탄화수소 용매 형태에서 명백해진 한 중요 문제는, 등유 기재 첨가제, 또는 지방족 또는 지환족 기재 첨가제에 의해 유발되는 마모에 비해, 염료 용액에 노출되는 펌프의 이동부에서의 마모의 속도가 훨씬 더 빠르다는 것이다. 이는 인젝터 펌프의 작동 수명을 효과적으로 감소시키고, 더욱 빈번한 고가의 유지 수단을 필요로 한다.

이 문제에 대한 해결책은, 솔벤트 레드 164 조성물 내에 사용되는 자일렌을, 비제한적 예로 등유와 같은 지방족 탄화수소로 대체하는 것이다. 안타깝게도, 이 조합은 매우 불안정하고, 주변 온도에서도 급속히 결정화할 것이다. 이 문제에 대한 부분 해결책은, 표준 전강도 자일렌 기재 염료를, 동등 중량의 등유와 배합함으로써, 그 염료의 절반으로 희석하는 것이었다. 이 조합은 실제로 펌프 마모를 감소시키나, 결정화에 대한 내성 형태의 그것의 안정성은 더욱 온화한 기후 지역을 벗어나서는 신뢰할 수 없다.

C.I. 솔벤트 레드 164는 단지 방향족 탄화수소 중에만 가용성이므로, 모든 유사 조성물들은 지방족 및 지환족 탄화수소 중에 용이하게 가용성이지 않을 것으로 널리 믿어졌다. 예를 들어, U.S. 특허 No. 5,676,708에 기재된 화합물은 솔벤트 레드 164과 구조가 유사한 비돌연변이유발성 염료이다. 이 염료는 수많은 구체적으로 열거된 방향족 탄화수소들을 포함한 수많은 용매 중에 용해될 수 있는 것으로 상기 특허 출원에 기재되어 있다. '708 특허의 실시예 5에 기재된 x-삼차 부틸 2 나프톨 유래 염료를 포함한, 상기 특허 출원에 개시된 수많은 염료들은 지방족 탄화수소 중에 가용성이지 않고, 안정한 액체 농축물을 형성하지 않는다. 당시 솔벤트 레드 164와 유사한 염료에서 생기는 가용성 문제로 인해, 지방족 탄화수소 중 '708 특허에 청구된 화합물 모두의 가용성을 시험하는 것은 제시되거나 유도되지 않았다. 개시된 수많은 화합물들이 지방족 및 지환족 탄화수소 중에 가용성이지 않기 때문에, 개시된 조성물 중 어느 것이 지방족 및 지환족 탄화수소 중에 가용성인지를 결정하기 위한 부당한 실험이 필요하게 된다. 그러므로, 본 발명의 한 실시양태의 이점은, 지방족 및 지환족 탄화수소 중에 가용성인 염료 조성물을 제공하는 것이다.

지방족 탄화수소 중에 가용성인 적색 염료를 위한 다른 한 용도는 더욱 최근의 용매 기재 산업용 잉크젯 인쇄 분야이다. 석유 연료에서와 같이, 염료가 용매 담체로부터의 결정화에 대한 내성이 매우 커서, 실패없이 분당 1,000개 이상의 복사체를 전달하는데 필요할 수 있는 잉크젯이 막히는 것을 방지할 것이 요구된다. 염료는 또한 부정적 기후 조건 또는 기타 다른 방식으로 물에 노출될 때 갇힐 수 있는 물품의 용기를 표지하는데 사용될 수 있기 때문에 완전히 방수일 것이 요구된다.

그러므로, 지방족 탄화수소 중에 가용성인 적색 염료가 필요하다. 특히, 자일렌 기재 또는 방향족 기재 탄화수소 솔벤트 레드 염료를 대체하기 위해 지방족 또는 지환족 탄화수소 중에 가용성인 적색 염료가 필요하다.

그러므로, 본 발명의 반드시 모든 실시양태들은 아니나 일부 실시양태들의 한 이점은, 이하 발명의 개요에서 간략히 요약되고 발명의 상세한 설명에 더욱 충분히 기재되는, 지방족 탄화수소 중에 가용성인 신규 적색 염료를 제공하는 것이다.

본 발명의 각종 실시양태들의 부가적 이점이 후술되고, 부분적으로는 기재 내용 및/또는 본 발명의 수행으로부터 당업자에게 명백하게 될 이하 기재 내용에 부분적으로 설명되어 있다.

본 발명은 지방족 또는 지환족 탄화수소 중에 가용성인, 하기 화학식:

(식 중에서, R₁은 에틸 또는 이소프로필기이고, R₂는 탄소수 6 내지 12의 알킬기이며, n은 1, 2 또는 3의 수임)을 갖는 염료 조성물을 제공하는 것이다.

상기 과제에 대응하여, 본 출원인은 혁신적인 지방족 및 지환족 탄화수소 가용성 적색 염료를 개발하였다. 상기 일반적 설명 및 하기 상세한 설명은 모두 단지 예시적이고 설명적이며, 청구하고자 하는 본 발명을 제한하지 않음을 이해하도록 한다.

이제 본 발명의 실시양태들이 상세히 설명될 것이다.

개시 내용이 본원에 전체적으로 참고로 인용되는 Smith의 미국 특허 No. 5,676,708에 의해, C.I. 솔벤트 레드 164에 대한 비돌연변이유발성 대체제로서 개시되고, 2 내지 6개 부가적 메틸렌기가 존재한다는 점에서 레드 164와 상이한 염료들 중 일부는 지방족 또는 지환족 탄화수소, 예컨대 비제한적 예로 등유, 디젤 연료, 미네랄 스피릿, 헥산 등 중 안정한 비결정화 용액을 형성함으로써, 방향족 탄화수소 용매가 완전히 없는 적색 염료 농축물을 위한 연료 말단 래크(terminal rack)의 정련기 및 관리기의 자명한 필요를 이행할 수 있다는 예상 및 예측하지 못한 성질을 가진다. 지방족 또는 지환족 탄화수소, 예컨대 비제한적 예로 등유를 기재로 하는 염료 농축물은 또한 훨씬 더 낮은 증기압으로 인해 생기는 자일렌 함유의 것과 비교 시에 추가 이점을 가진다. 자일렌 기재의 경우 인화점이 83℉에 비해, 상기 것들은 150℉의 높은 인화점을 가져, 생성물이 인화 화재에 처할 가능성이 덜하도록 하고, 한편 본래 덜 독성인 용매의 보다 낮은 증기압은 인간의 위험에 대한 노출을 감소시킨다. 예를 들어, 지방족 탄화수소, 예컨대 비제한적 예로 등유를 기재로 하는 염료의 한 상업적 이점은, 보다 낮은 위험 등급으로 인해, 염료 농축물의 선적 비용이 자일렌을 기재로 하는 염료 농축물보다 실질적으로 더 낮을 것이라는 점이다.

본 발명의 염료 성분은 하기 화학식 1로 표시된다.

식 중에서, R₁은 에틸 또는 이소프로필기이고, R₂는 탄소수 6 내지 12의 알킬기이며, n은 1, 2 또는 3의 수이다.

이 염료 성분은 예컨대 비제한적 예로 왁스, 등유 또는 파라핀, 디젤 연료, 미네랄 스피릿, 헥산, 펜탄, 및 탄소수 25 내지 40의 분지형 및 비분지형 탄소쇄와 같은 지방족 및 지환족 탄화수소 둘다에 가용성이다. 예를 들어, 왁스가 지방족 용매계의 상당부이고, 지방족 용매계가 밀랍이다.

본 발명의 한 실시양태는 C.I. 솔벤트 레드 24, 25 또는 26의 적어도 계산치 40% 용액과 동등한 착색제를 함유하는 안정한 액체 농축물을 제공하는 것이다. 안정한 액체 농축물은 C.I. 솔벤트 레드 24, 25 또는 26의 적어도 계산치 40% 용액(여기에서, 용액의 나머지 부분은 지방족 또는 지환족 탄화수소 중 어느 하나, 또는 이들의 조합을 함유함)을 제공하기 위해 화학식 1의 염료 성분을 충분히 함유하게 된다.

연료 염색 용도들과 대조적으로, 이들 염료가 n-헥산과 같은 저비점 지방족 탄화수소 중 안정한 농축 용액을 형성한다는 사실은 용매 기재 산업용 잉크젯 잉크에 사용되기 위한 상기 염료의 독특한 기회를 열어준다. 작은 사무실이나 주거용 사무실 용도들에 사용되는 잉크젯 프린터는 늘 비교적 건조가 느리고, 물과의 후속 접촉에 대한 내성이 종종 결여된 수계 잉크를 사용한다. 대조적으로, 분당 수천개의 인쇄 복사수를 전달하는데 필요할 수 있는 산업용 잉크젯 프린터는 빈번하게 메탄올, 에탄올, 아세톤 및 부탄온과 같은 휘발성 유기 용매(이들 모두는 독성 문제를 가짐) 기재의 급속 건조 및 방수 잉크를 사용한다. 저독성 지방족 탄화수소는 선호적 대안책이나, 다만 지금까지는 상기 용매들 중 적당한 가용성, 및 그에 따른 결정화에 대한 내성을 갖는 염료가 이용가능하지 않았다. 후자가 일어나는 경우, 잉크를 기판에 전달하는데 이용되는 매우 미세한 젯이 막히게 될 수 있고, 이에 고가의 다운 타임이 초래된다. 용매계 잉크젯 인쇄에 있어 상기 염료들의 다른 한 이점은 그것들이 물에 의해 제거될 우려가 완전히 없다는 것이다. 그것은 대부분의 열가소성 표면에 적용될 경우, 약간 그 표면 안으로 확산되어, 영구적이고 제거불가능한 마크를 생성시킬 것이다.

휘발성 지방족 탄화수소 중에 용해된 염료에 대한 다른 한 용도는 영구적 마커 펜의 분야이다. 약 20년 전까지, 대부분의 펜들은 방향족 탄화수소 용매, 전형적으로는 자일렌 및/또는 톨루엔 중에 용해된 염료를 함유하였다. 그것의 잉크 필름은 비다공성 기판 상에서도 급속히 건조되었다. 특히 펜이 갇힌 공간 내에 사용될 때, 방향족 탄화수소에 주로 관련되는 독성 문제로 인해, 상기 유형의 필기 기구는 모두 없어졌고, 일반적으로 n-프로판올을 이용하는 펜에 의해 대체되었다. 이의 결점들 중 하나는, 잉크 필름이 건조되고 있을 때, 그것은 대기로부터 약간의 물을 흡수하는 경향이 있고, 이는 잉크 필름을 최종적으로 건조시켜, 점착이 없는 상태가 되도록 하는 것을 매우 지연시킨다. 방향족 탄화수소에 대한 이상적 대체물은 동등하게 휘발성인 지방족 탄화수소였다. 그러나, 당시 이러한 유형의 매질 중에 완전히 가용성인 염료가 이용가능하지 않았다. 그러나, 본 발명의 염료가 지방족 또는 지환족 탄화수소 중에 완전히 가용성이고 안정하다는 사실은, 이 기술이 이제 개발을 위해 개방됨을 의미한다. 상기 잉크젯 환경에서와 같이, 이 현재의 적색 염료들이 폴리에틸렌 봉지와 같은 비다공성 기판에 어느 정도 투과될 것이라는 사실은 프로판올 기재 잉크에서는 일어나지 않는 부가 이점이다.

이 염료 시스템에 대한 다른 한 용도는 목재의 염색 또는 착색이다. 염료의 탄화수소 기재 용액은 그것의 그레인을 증가시키지 않고도 목재를 급속히 투과할 것이다. 이어서, 착색된 목재는, 다른 염료 시스템에서 종종 일어날 수 있는 현상인 염료의 그것으로의 거부가능한 번짐 없이, 수계 아크릴 또는 폴리우레탄 코팅의 보호 코트로 마무리될 수 있다.

하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이나, 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.

<실시예>

실시예 1

염료 C.I. 솔벤트 레드 164(예컨대, 비제한적 예로 유니졸(Unisol)

리퀴드 레드(Liquid Red) B)를 포함하는, 500 g의 조성물을, 진공 증류를 위해 적합화된, 1 리터 유리 플라스크에 칭량 주입하여 교반 및 가열한다. 플라스크의 내용물을 양호한 진공 하에 두고, 더 이상 물질이 플라스크로부터 증류하지 않을 때까지, 실제로 자일렌 대부분이 약 60℃에서 제거될 때까지, 내용물을 100℃로 가열한다. 용매 스트리핑이 완전할 때, 진공을 풀고, 가열을 중단하며, 플라스크의 내용물을 500 g의 등유에 넣는다. 주변 온도로 냉각한 후, 80 g 분량의 염료 6개를 투명한 유리 용기(jar)에 칭량 주입한다. 이들 각각 2개를 주변 온도(20 내지 22℃), 온화한 겨울 조건을 나타내는 -10℃, 및 혹독한 동절기 저장 조건을 나타내는 -40℃에서 저장한다. 24 시간 후, 염료 샘플을 함께 수집하여 조사한다. 심지어 주변 온도에서 저장된 샘플도 매우 결정화되었고, 한편 2개의 냉동기에서 수득된 샘플은 고체로 냉동되었으며, 실온으로 가온된 후 결코 상당한 정도로도 향상되지 않았으며, 이로부터 본 출원인은 C.I. 솔벤트 레드 164는 등유 중 용액 농축물처럼 안정하지 않다는 결과를 도출한다. C.I. 솔벤트 레드 164의 경쟁적 샘플로 실험을 반복했을 때, 유사하거나 심지어 더 불량한 결과가 얻어졌다.

실시예 2

22.5 g의 2,2'-디메틸아미노-아조벤젠을 45℃에서 200 ml의 물로 슬러리화한다. 이어서, 30 g의 32% 염산을 아민 기재의 잘 교반되는 슬러리에 적하하였고, 이는 짧은 시간 경과 후, 그것의 염산염의 적색 분산액으로 전환된다. 얼음을 시스템에 첨가하여, 그것을 0℃로 냉각한다. 이에, 15 ml의 물 중 용해된 7.5 g의 질산나트륨의 용액을 급속히 첨가하고, 온도를 10 내지 15℃로 상승시킨다. 짧은 시간 동안 교반한 후, 상응하는 염화디아조늄의 짙은 갈색 용액을 수득한다. 이어서, 술팜산을 첨가함으로써 과량의 질산염을 제거한다.

한편 약 0.105 몰의 X-헵틸-2-나프톨을 100 ml의 톨루엔 중에 용해시키고, 15 g의 탄산나트륨을 첨가한다. 디아조늄 수용액을 주입하면서 혼합물을 잘 교반한다. 아조 커플링이 즉시 일어나고, 이 때 짙은 적색 염료 용액이 형성되고, 이산화탄소 기체가 진화한다. 이어서, 커플링 물질을 60℃로 가열하고, 분리시킨다. 하부 수성상을 버린다. 이어서, 염료의 톨루엔 용액을 완전 진공 하에서 140℃로 가열하여, 이 조건들 하에서 휘발성인 모든 물질들을 제거한다. 액체 염료를 70℃로 냉각시키고, 100 ml의 메탄올을 조심스럽게 첨가한다. 혼합물을 환류시킨 후, 냉각시키며, 상류 메탄올 층을 데칸테이션하고, 염료를 맑은 메탄올로 헹군다. 이를 2회 반복한 후, 최종 미량의 메탄올을 진공 증류에 의해 제거한다. 이 추출을 이용하여, 임의의 미반응 중간체 및 부속 유기 화합물을 염료로부터 제거하고, 이는 주변 온도에서 취약성 과냉각 액체를 형성한다. 500 g의 자일렌 기재 염료를, 본원의 실시예 1의 절차에 따라 자일렌이 없도록 스트리핑하였다. 염료를 등유로 재표준화한 후, 그것을 팩킹하여 상기 실시예 1에 상세히 기술된 동일한 저장 조건 하에 둔다. 24 시간 후, 모든 샘플들은 결정성 염료가 완전히 없는 것으로 관찰되었으나, -40℃에서 저장된 염료의 점도는 매우 높았으며, 다만 주변 온도로 가온될 때 그것의 통상의 낮은 점도로 회복되었다. 이 시험절차를 6개월 넘게 계속하면서, 주기적으로 관찰하고 염료를 해동시켰으며, 그 동안 염료 농축물의 외관 변화는 관찰되지 않았고, 특히 고체 결정성 물질의 형성이 확인되지 않았다.

실시예 3

실시예 2의 절차에 따라 제조된 250 g의 등유 기재 염료를 동등 중량의 등유와 혼합함으로써, 그것의 색 강도를 절반으로 감소시켰다. 이어서, 그것을 저장하였고, -40℃에서 저장된 샘플이 심지어 냉동기로부터 직접적으로 관찰되었을 때에도 연료 인젝터 펌프에 의해 용이하게 취급될 수 있는 점도를 가지도록 하는 것을 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 시험법에 적용시켰다.

실시예 4

22.5 g의 2,2'-디메틸아미노아조벤젠을 25.3 g의 2,2'-디에틸아미노아조벤젠으로 대체하는 것을 제외하고는 실시예 1의 절차를 반복한다. 500 g의 염료를 본원의 실시예 2의 염료와 동일한 방법에 적용시켰다. 주변 및 냉동 저장 안정성의 동일 결과가 관찰되었으나, 그것이 분자량이 보다 높기 때문에, 염료의 점도가 다소 증가된다.

실시예 5

실시예 4의 절차에 따라 제조된 250 g의 염료를 비염색 상업용 디젤 연료로 500 g으로 희석하였다. 포장하고, 저장하며, 동일 냉동/해동의 일상적 공정에 적용한 후, 그 염료의 용액은 결정성 물질이 완전히 없는 것으로 관찰되었다.

실시예 6

실시예 2에 따라 제조된 염료의 25 mg/L 용액을 비염색 디젤 연료 내에 제조하였다. 냉동/해동의 동일한 6개월 방법에 적용한 후, 염료의 착색 강도의 손실이 관찰되지 않았다.

실시예 7

실시예 3에 따라 제조된 염료를 사용하여 실시예 6의 절차를 반복하였을 때, 이 때에도 바람직하지 않은 결정화를 나타내는 색 강도의 손실은 일어나지 않았다.

실시예 8

실시예 2의 절차에 따라 스트리핑된 500 g의 염료를 냉각시키고, 동등 중량의 n-헥산으로 희석하였다. 샘플을 연장 기간 동안 -10℃에서 저장하였고, 그 동안 결정화가 나타나지 않았다.

실시예 9

실시예 8에 따라 제조된 적색 염료의 5% 용액을 n-헥산 중에서 제조하였다. 용액을 백색 본드지 상에 인쇄할 때, 그것은 주된 파장이 523 nm인 밝은 푸르스름한 적색 이미지를 생성시킨다. 2주간 휴대용 물 내에 인쇄된 이미지의 부분을 침액시킨 결과, 염료가 물로 번지거나, 종이 위의 색 강도가 손실됨이 나타나지 않았다. 상기 방법에 따라 제조된 잉크도 또한 연장 기간의 저온 저장에 적용하였으며, 이 때 어떠한 부정적 영향도 나타나지 않았다.

실시예 10

실시예 9에 따라 제조된 잉크젯 잉크의 샘플을 폴리에틸렌 봉지의 표면에 적용하여, 건조시켰다. 약 10분 후, 이미지를 톨루엔에 적셔진 패드로 닦아, 다시 건조시켰다. 잉크의 대부분이 톨루엔에 의해 중합체 표면으로부터 제거되었으나, 중합체가 그 안에 확산된 착색제의 일부에 의해 본질적으로 영구적으로 염색되었음이 관찰되었다.

실시예 11

실시예 4에 따라 제조된 10 g의 염료 용액을, 5 g의 지방족 탄화수소 가용성 수지를 이미 함유하는 90 g의 이소옥탄에 첨가한다. 적당량의 이 단순 잉크 제형물을 영구적 마커 펜의 저장고에 로딩한 후, 짧은 시간 동안 방치하여 평형화하였다. 이어서, 펜을 사용하여 폴리에틸렌 샌드위치 봉지 상에 마크를 만든다. 잉크 필름이 매우 급속히 건조하여 점착성이 없는 표면이 된다. 짧은 시간 동안 방치한 후에는, 톨루엔에 적셔진 흡수제 티슈로 급속히 닦음으로써 가능한 한 표면 마크를 제거한다. 건조 후, 염료의 일부가 플라스틱으로 직접 확산하였기 때문에 원래의 마킹이 여전히 가시적이다.

실시예 12

U.S. 특허 No. 5,676,708의 실시예 5에 나와 있는 방법에 따라 제조한 40 g의 x-3차 부틸 2 나프톨 유래의 염료를 60 g의 등유(알드리히 케미칼 컴퍼니(Aldrich Chemical Co.) 카달로그 번호 329460)와 혼합하여, 증점 슬러리를 형성하였다. 이어서, 혼합물을 100℃로 가열하고 15분 동안 교반하여, 거의 모든 염료가 용해 또는 용융되도록 하였다. 이어서, 혼합물을 하룻밤 동안 방치하여 주변 온도로 냉각시켰다. 조사 시에, 이전에 용해된 혼합물 중 상당량이 용액으로부터 결정화되었고, 이는 등유 상이 강하게 착색되어도 교반 시에 결정성 슬러리의 그 원래의 물리적 형태를 회복하였음이 관찰되었다. 대조적으로, 헵틸화 또는 노닐화 2-나프톨로부터 유래된 바람직한 염료는 이동성 용액을 형성하였고, 이 용액으로부터 고체 물질이 여과에 의해 회수되지 않았다. 이 염료 농축물은 -25℃에서 6개월 간 저장한 후에도 증착된 고체가 없는 상태로 남았다.

상기 설명에서는, 구조 및 기능의 상세 내용과 함께 수많은 특성 및 이점들이 설명되었다. 신규 특성은 첨부된 특허청구범위에 나와 있다. 그러나, 그 개시 내용은 단지 예시적인 것으로서, 첨부된 특허청구범위가 표현될 수 있는 용어의 넓은 일반적 의미에 의해 나타내어지는 최대 범위까지, 본 발명의 원리 내에서, 변화가 특히 희석, 용매 및 조성물에 관해서 상세히 이루어질 수 있다.

Claims (26)

1. 상당량의 하기 화학식 1의 염료를 함유하는 염료 성분을 포함하고,
   상기 염료 성분은 지방족 탄화수소 또는 지환족 탄화수소 중 어느 하나에 용해된 것인 안정한 액체 농축 조성물:
   <화학식 1>
   

   

   
   식 중에서, R₁은 에틸 또는 이소프로필기이고, R₂는 탄소수 6 내지 12의 알킬기이며, n은 1, 2 또는 3의 수이다.
2. 제1항에 있어서, R₁이 에틸기이고, R₂가 헵틸 및 노닐 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
3. 제1항에 있어서, 지방족 또는 지환족 탄화수소가 왁스, 등유, 디젤 연료, 미네랄 스피릿, 헥산, 펜탄, 및 탄소수 25 내지 40의 분지형 및 비분지형 탄소쇄로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
4. 제1항에 있어서, n이 1인 조성물.
5. 제2항에 있어서, 지방족 또는 지환족 탄화수소가 등유, 디젤 연료, 미네랄 스피릿, 헥산, 펜탄, 및 탄소수 25 내지 40의 분지형 및 비분지형 탄소쇄로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
6. 제5항에 있어서, 지방족 또는 지환족 탄화수소가 등유인 조성물.
7. 제1항에 있어서, R₁이 이소프로필기이고, R₂가 헵틸 및 노닐 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
8. 제7항에 있어서, 지방족 또는 지환족 탄화수소가 등유, 디젤 연료, 미네랄 스피릿, 헥산, 펜탄, 및 탄소수 25 내지 40의 분지형 및 비분지형 탄소쇄로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
9. 제8항에 있어서, 지방족 또는 지환족 탄화수소가 등유인 조성물.
10. 제2항에 있어서, n이 1인 조성물.
11. 제1항에 있어서, 석유 생성물을 추가로 포함하는 조성물.
12. 제11항에 있어서, 석유 생성물이 디젤 연료, 휘발유 및 중질 석유 나프탈렌 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
13. 상당량의 하기 화학식 1의 염료를 함유하는 염료 성분을 포함하고,
    적어도 C.I. 솔벤트 레드(Solvent Red) 24, 25 또는 26의 40% (계산치) 용액과 동등한 착색제를 제공하기에 충분한 염료 성분을 함유하며,
    상기 염료 성분은 지방족 또는 지환족 탄화수소 중 어느 하나에 용해된 것인 안정한 액체 농축 조성물:
    <화학식 1>
    

    

    
    식 중에서, R₁은 에틸 또는 이소프로필기이고, R₂는 탄소수 6 내지 12의 알킬기이며, n은 1, 2 또는 3의 수이다.
14. 제13항에 있어서, R₁이 에틸기이고, R₂가 헵틸 및 노닐 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
15. 제14항에 있어서, 지방족 또는 지환족 탄화수소가 등유, 디젤 연료, 미네랄 스피릿, 헥산, 펜탄, 및 탄소수 25 내지 40의 분지형 및 비분지형 탄소쇄로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
16. 제15항에 있어서, 지방족 또는 지환족 탄화수소가 등유인 조성물.
17. 제15항에 있어서, n이 1인 조성물.
18. 제13항에 있어서, R₁이 이소프로필기이고, R₂가 헵틸 및 노닐 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
19. 제17항에 있어서, 지방족 또는 지환족 탄화수소가 등유, 디젤 연료, 미네랄 스피릿, 헥산, 펜탄, 및 탄소수 25 내지 40의 분지형 및 비분지형 탄소쇄로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
20. 제19항에 있어서, 지방족 또는 지환족 탄화수소가 등유인 조성물.
21. 제3항에 있어서, 지방족 또는 지환족 탄화수소가 왁스인 조성물.
22. 제21항에 있어서, 왁스가 지방족 용매계의 상당부인 것인 조성물.
23. 제22항에 있어서, 지방족 용매계가 밀랍인 조성물.
24. 제23항에 있어서, 상 변화 잉크젯 잉크용 착색제로서 사용되는 조성물.
25. 제19항에 있어서, 지방족 또는 지환족 탄화수소가 헥산인 조성물.
26. 제25항에 있어서, 영구적 마커 펜 잉크용 착색제로서 사용되는 조성물.