BE1025835A1 - Glazen container omvattende een door inkjet afgedrukte afbeelding en een werkwijze voor het produceren ervan - Google Patents

Abstract

De onderhavige uitvinding is gericht op een glazen container met een buitenste glasoppervlak met een door inkjet afgedrukte afbeelding aangebracht op genoemd oppervlak en omvattende een CEC met een dikte tussen 0 en 20 nm, of geen CEC, aanwezig tussen het buitenste glasoppervlak en de door inkjet afgedrukte afbeelding, en waarbij het niet-bedrukte gebied van het buitenste glasoppervlak een wrijvingsverminderende coating omvat. Daarnaast is de onderhavige uitvinding gericht op een werkwijze voor het inkjet-afdrukken van een afbeelding op een glazen container omvattende de stappen van: a) het verschaffen van een glazen container waarvan een CEC ten minste gedeeltelijk is verwijderd tot een niveau tussen 0 en 20 nm, of waarvan een CEC nagenoeg volledig is verwijderd, b) door inkjet afdrukken van een afbeelding op een glazen container, waarbij een niet-afgedrukt gebied wordt vrijgelaten c) het afzetten van een wrijvingsverminderende coating op ten minste een gedeelte van het niet- afgedrukte gebied.

Description

Glazen container omvattende een door inkjet afgedrukte afbeelding en een werkwijze voor het produceren ervan

Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op glazen containers, meer specifiek glazen flessen, gedecoreerd met afgedrukte afbeeldingen op het glasoppervlak. Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het produceren van dergelijke glazen containers.

Achtergrond van de uitvinding

Het is in het vakgebied algemeen bekend dat drankflessen een gladde en beschermende transparante coating, de zogenaamde cold-end coating (CEC), hebben op het buitenoppervlak. Dergelijke CEC voorkomt dat de glazen container wordt gekrast en beschermt deze in een schurende of bijtende omgeving. De CEC, kenmerkend een polyethyleenwas, zorgt ervoor dat het glasoppervlak glad wordt. De resulterende lage wrijvingscoëfficiënt vermindert de krachten tijdens fles-tegen-fles contact bij fleslijnen en transport. Flessen die op deze manier zijn gecoat bewegen vrij door inspectie- en vullijnen en ondervinden minder schade aan het oppervlak. Een beschadigd oppervlak ziet er slecht uit voor de consument en verzwakt het glas, dat vaak resulteer in vroegtijdig breken. Daarnaast kan, in de plaats van een verhoging in barstdruk te aanvaarden, de fles lichter worden gemaakt terwijl deze nog steeds zijn sterkte behoudt.

Vandaag de dag wordt bij het produceren van glazen containers een coating aangebracht in twee stappen teneinde krasbestendigheid en gladheid van de glazen

B E2017/5886 containers te verkrijgen. In de eerste stap wordt de zogenaamde hot-end coating (HEC) aangebracht door middel van chemische dampafzetting (CVD) van een metaalbevattende verbinding op de nieuw gevormde, hete en in een enkele of dubbele lijn gepositioneerde glazen containers. Een dergelijke HEC is gebaseerd op een coatingprecursor die tin, titanium, andere door warmte ontleedbare metalen of organometalen verbindingen omvat. Deze applicatie gebeurt in een zogenaamde coatingtunnel of coatingkap waar de HEC wordt aangebracht door chemische dampaf zetting voor het vormen van een dunne laag metaaloxide, bijvoorbeeld tinoxide. De bedoeling is het coaten van de buitenkant van de glazen container met een homogene gelijke laag, behalve voor de zogenaamde eindlaag. Doordat dit gebeurt in dampfase en op in een enkele lijn getransporteerde glazen containers kan gemakkelijk een relatief homogene verdeling worden verkregen. De dunne laag metaaloxide, vaak tinoxide, vormt de basis voor de tweede coating, de zogenaamde cold-end coating (CEC) . Na het aanbrengen van de HEC worden de glazen containers gewoonlijk door een speciaal type van oven gevoerd, ook een uitgloeiingsoven genoemd. Deze laatste is specifiek ontworpen voor het uitgloeien van glas en om de containers op een beheerste manier af te koelen. Het glas wordt verwarmd tot de ontspanningstemperatuur en vervolgens langzaam afgekoeld. Dit proces verlicht de interne spanningen, wat het glas meer duurzaam maakt.

In een volgende processtap worden afbeeldingen van het logo, ingrediënten, enz. die overeenkomen met de

B E2017/5886 inhoud van de fles kenmerkend af gedrukt op de CEC, bv. door zeefdrukken.

Een belangrijk probleem is echter dat in alle industrieën, meer specifiek de verpakkingsindustrie, afdrukken steeds verder gaat in de richting van digitalisatie met grotere snelheid, kwaliteit, flexibiliteit en efficiëntie. Spijtig genoeg is zeefdruk geen digitale printtechniek, zoals bijvoorbeeld inkjetprinten dat wel is. Ook offset- en flexografische printsystemen worden steeds meer vervangen door afdrukapplicaties door industriële inkjetprintsystemen door hun flexibiliteit in gebruik, bv. variabele gegevensprinten, en door hun verbeterde betrouwbaarheid, wat hun opname in productielijnen mogelijk maakt.

Bij inkjetprinting worden kleine druppeltjes inktfluïdum rechtstreeks op een inkt-ontvangend oppervlak geprojecteerd zonder fysiek contact tussen het printapparaat en de inktontvanger. Het printapparaat slaat de printgegevens elektronisch op en regelt een mechanisme voor het beeldgewijs uitdrijven van de druppels. Afdrukken wordt bewerkstelligd door het bewegen van een printkop over de inktontvanger of vice versa, of beide.

Bij het stralen van de inkjetinkt op een inktontvanger omvat de inkt kenmerkend een vloeibare draagstof en een of meer vaste stoffen, zoals kleurstoffen of pigmenten en polymeren. Inktsamenstellingen kunnen ruwweg worden verdeeld in: op waterbasis, waarbij het droogmechanisme absorptie, penetratie en uitdamping omvat; op solventbasis, waarbij de droging voornamelijk uitdamping omvat; op oliebasis, waarbij de droging absorptie en penetratie omvat; hete smelt of

B E2017/5886 faseverandering, waarbij de inkt vloeibaar is bij de ejectietemperatuur maar vast bij kamertemperatuur en waarbij droging wordt vervangen door uitharding; en energie-uithardbaar, waarbij droging wordt vervangen door polymerisatie geïnduceerd door blootstelling van de inkt aan een stralings- of thermische energiebron.

De eerste drie types van inktsamenstellingen zijn meer geschikt voor een absorberend ontvangstmedium, terwijl hete smelt-inkten en door energie uithardbare inkten ook kunnen worden afgedrukt op niet-absorberende inktontvangers. Door de thermische vereisten die worden gesteld door hete smelt-inkten op de substraten hebben vooral door straling uithardbare inkten de interesse van de verpakkingsindustrie gewekt.

Het inkjet-afdrukken op glazen containers die een CEC nodig hebben tijdens productie om de hoger vermelde redenen, zoals flessen, heeft aangetoond nog steeds moeilijk te zijn en te resulteren in slechte beeldkwaliteit van de afdrukken.

Als gevolg daarvan blijft er nood aan geoptimaliseerde inkjetprintwerkwijzen voor glazen containers die een CEC nodig hebben, vooral bij processen met hoge snelheid, zoals lijnen voor het op flessen trekken van drank.

Samenvatting van de uitvinding

De onderhavige uitvinding is gericht op een glazen container met een buitenste glasoppervlak met een door inkjet afgedrukte afbeelding aangebracht op genoemd oppervlak en omvattende een CEC met een dikte tussen 0 en 20 nm, of geen CEC, aanwezig tussen het buitenste glasoppervlak en de door inkjet afgedrukte afbeelding, en

B E2017/5886 waarbij het niet-bedrukte gebied van het buitenste glasoppervlak een wrijvingsverminderende coating omvat.

Daarnaast is de onderhavige uitvinding gericht op een werkwijze voor het inkjet-afdrukken van een afbeelding op een glazen container omvattende de stappen van :

a) het verschaffen van een glazen container die geen CEC heeft op het buitenoppervlak ervan, of waarvan een CEC ten minste gedeeltelijk is verwijderd tot een niveau tussen 0 en 20 nm,

b) door inkjet afdrukken van een afbeelding op een glazen container, waarbij een niet-afgedrukt gebied wordt vrijgelaten

c) het afzetten van een wrijvingsverminderende coating op ten minste een gedeelte van het niet-afgedrukte gebied.

Uitgebreide beschrijving van de uitvinding

Het wordt nu erkend dat de reden waarom inkjetprinting op glazen containers die een CEC nodig hebben nog steeds moeilijk blijkt en resulteert in slechte beeldkwaliteit van de afdrukken de volgende zijn:

In de eerste plaats gaat men ervan uit dat, zonder gebonden te zijn door theorie, de CEC de binding van inkjetinkten en de adhesie aan het glasoppervlak kan beïnvloeden.

In de tweede plaats gebeurt, doordat de containers in meerdere rijen gepositioneerd zijn na het verlaten van de koeloven, het aanbrengen van CEC door een spuitpistool of pistolen die parallel bewegen tussen de respectieve rijen van de containers, gepositioneerd boven of vlak tussen de rijen op schouderhoogte van de

B E2017/5886 containers. Dergelijke spuitpatronen leiden automatisch tot een niet-homogene verdeling van coatingmateriaal.

Hoewel WO2013167558 een verbeterde werkwijze beschrijft voor het aanbrengen van een CEC geïntegreerd in het productieproces voor glazen containers, kan de hierin geopenbaarde werkwijze alleen worden uitgevoerd in een transportbandconfiguratie met een enkele lijn en niet in een traditionele en algemeen gebruikte massatransportbandconfiguratie met meerdere rijen.

Ten derde is, voor een goed uitdrijvend vermogen en snelle inkjetprinting, de viscositeit van de inkjetinkten kenmerkend veel lager dan bv. bij zeefdrukinkten. Zonder gebonden te willen zijn door theorie vertoont lagere viscositeit van de inkjetinkt grotere mobiliteit op een oppervlak dat moet worden bedrukt en grotere afhankelijkheid van de homogeniteit van het oppervlak. De slechte beeldkwaliteit van de afdrukken kan dus een resultaat zijn van de hoge mobiliteit van de lager-viskeuze inkjetinkten vóór verharding door, bv., uitdamping en/of polymerisatie, en de niet-homogene verdeling van CEC-materiaal zoals hierboven beschreven. D.w.z. de lager-viskeuze en mobiele inkjetinktdruppels hebben de neiging nat te maken en te bewegen naar de oppervlaktegebieden met een hogere oppervlakte-energie, dat resulteert in afdrukdefecten.

Er werd zo onverwacht vastgesteld dat door het verwijderen van ten minste een gedeelte van de CEC-laag van het glassubstraat tot een niveau waarbij de resterende CEC-laag een dikte heeft van 0 tot 20 nm, adhesie evenals afdrukkwaliteit van de afdrukken, bv. kleuraberraties en resolutie significant is verbeterd in vergelijking met

B E2017/5886 afdrukkwaliteit op een glassubstraat waarvan de CEC niet ten minste gedeeltelijk werd verwijderd. Zonder gebonden te willen zijn door theorie is de veronderstelde reden voor een verbeterde af drukkwaliteit dat door het verwijderen van ten minste een gedeelte van de CEC-laag tot een niveau waarbij de resterende CEC-laag een dikte heeft van 0 tot 20 nm, de homogeniteit van het oppervlak is toegenomen en resulteert in een verminderde neiging van de mobiele en laag-viskeuze inkjetinkten om op het oppervlak te bewegen alvorens te zijn uitgehard.

In een eerste uitvoeringsvorm verschaft de onderhavige uitvinding een glazen container met een buitenste glasoppervlak met een door inkjet afgedrukte afbeelding aangebracht op genoemd oppervlak, gekenmerkt doordat een CEC met een dikte tussen 0 en 20 nm aanwezig tussen het buitenste glasoppervlak en de door inkjet afgedrukte afbeelding. Een dikte van 0 tot 20 nm komt overeen met enkele monolagen of minder. De dikte van de CEC is bij voorkeur tussen 0 en 10 nm, en met een grotere voorkeur tussen 0 en 5 nm.

Verder kan een uitvoeringsvorm worden verschaft waarbij een HEC aanwezig kan zijn tussen het buitenste glasoppervlak en de CEC of tussen het buitenste glasoppervlak en de door inkjet afgedrukte afbeelding. In het laatste geval is CEC afwezig of verwijderd en heeft een dikte van 0 nm of nagenoeg 0 nm.

Zonder gebonden te zijn door theorie kan de excellente afdrukkwaliteit op substraten waarin een HEC aanwezig is tussen het buitenste glasoppervlak en de door inkjet afgedrukte afbeelding worden verklaard door de homogene verdeling van de HEC doordat de HEC gewoonlijk

B E2017/5886 wordt aangebracht in dampfase en op glazen containers die in één lijn worden getransporteerd, zoals hierboven uiteengezet.

De HEC omvat kenmerkend een metaaloxidelaag, kenmerkend een laag van 5 tot 20 nm. Meer specifiek kan genoemd metaaloxide in de metaaloxidelaag worden gekozen uit de groep omvattende: tinoxide, titaniumoxide, zirkoniumoxide en/of combinaties daarvan, zoals beschreven in US 3952118.

In een specifieke uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding kan de metaaloxidelaag van de HEC een tinoxide zijn verkregen van monobutyltinchloride (MBTC) als precursor.

Kenmerkende voorbeelden van CECs aangebracht op glazen containers kunnen op polyethyleen, op gedeeltelijk geoxideerd polyethyleen, op polyglycolen, op oleïnezuur of op stearaat gebaseerde coatings zijn.

In een uitvoeringsvorm van een glazen container van de onderhavige uitvinding kan de CEC ten minste gedeeltelijk in water oplosbaar zijn tussen 20 en 90 °C, bij voorkeur bij 40 °C. Naast voordelen bij de productie van door inkjet afgedrukte glazen containers, zoals verder in deze tekst zal worden uiteengezet, kan een ten minste gedeeltelijk in water oplosbare CEC voordelig zijn voor het recycleren van glazen wegwerpcontainers doordat deze ten minste gedeeltelijk kan worden verwijderd door spoelen met water tussen 20 en 90 °C, bij voorkeur bij 40 °C.

In de context van de onderhavige uitvinding dient de CEC die ten minste gedeeltelijk in water oplosbaar is te worden geïnterpreteerd als een CEC die ten minste gedeeltelijk wordt verwijderd door technisch water,

B E2017/5886 leidingwater, gezuiverd water of gedistilleerd water, zodat de glij-hoek van de fles verhoogt met ten minste 6° na het wassen ten opzichte van voor het wassen. Glijhoeken worden bepaald door één fles bovenop twee horizontale flessen van hetzelfde type, in lijncontact, te plaatsen. De kantelhoek wordt verhoogd onder een bepaalde snelheid en de kantelhoek waaronder de bovenste fles begint weg te glijden wordt de glij-hoek genoemd. Een glij-hoek kan een waarde hebben van meer dan 30° tot minder dan 10°.

Meer specifiek kan de ten minste gedeeltelijk in water oplosbare CEC gebaseerd zijn op vetzuur, bij voorkeur gebaseerd zijn op stearaat. In een andere specifieke voorkeursuitvoeringsvorm kan de ten minste gedeeltelijk in water oplosbare CEC gebaseerd zijn op polyethyleenglycol.

In een andere uitvoeringsvorm van een glazen container van de onderhavige uitvinding kan de CEC ten minste gedeeltelijk geoxideerd zijn door vlam-, corona-, of plasmabehandeling. Het is bekend in het vakgebied dat organische zeefdrukinkten zich niet goed hechten aan glazen containers die werden behandeld met CEC, en dat vlam-, corona- of plasma-energie aan de glazen containers kan worden aangebracht teneinde betere adhesie van een organische coating (bv. een inkjetinkt) daarop te verkrij gen.

Verder kan een glazen container volgens de onderhavige uitvinding een silicium-bevattende laag omvatten, bij voorkeur een siliciumdioxide-bevattende laag (bv. pyrosil) , tussen de CEC en de door inkjet afgedrukte afbeelding. Een dergelijke silicium-bevattende

B E2017/5886 laag verschaft verbeterde bindingsplaatsen voor de door inkjet afgedrukte la(a)g(en). Verder kunnen ze resulteren in een ruw nanoporeus materiaaloppervlak voor verhoogde adhesie en een oppervlak met een hogere oppervlakteenergie. Het kan, bijvoorbeeld, worden afgezet door vlampyrolyse. Precursoren kunnen worden geleverd als een damp, een geatomiseerde vloeistof, een geatomiseerde oplossing, en/of dergelijke.

Er kan een primerlaag aanwezig zijn tussen het buitenste glasoppervlak en de door inkjet afgedrukte afbeelding teneinde adhesie van de inkt, d.w.z. op de CEC of op de HEC, of op een siliciumoxide-bevattende laag (bv. pyrosil) te verbeteren. Een dergelijke primer kan worden gepigmenteerd, wit of transparant, en kan een adhesiebevorderaar omvatten. Een dergelijke primer kan ook worden geoxideerd door vlam-, corona-, of plasmabehandeling om adhesie van de inkjetinkt te verbeteren. Een wit gepigmenteerde primer, kenmerkend bevattende bv. titaniumdioxide, wordt bij voorkeur gebruikt voor het versterken van het contrast en de levendigheid van kleureninkten afgedrukt op een geprimed substraat. Dit is vooral effectief wanneer het substraat transparant is. Meer specifiek kan de primer een radicale reactieve groeprest zoals een thiolgroep, een aminegroep, of een ethylenisch onverzadigde groep zoals een vinylether, een vinylester, een acrylamide, een methacrylamide, een styril, of bij voorkeur een allyl, een acrylaat, of een methacrylaat omvatten.

De door inkjet afgedrukte afbeelding op een glazen container volgens de onderhavige uitvinding kan een of meer lagen inkt omvatten, bij voorkeur door energie

B E2017/5886 uitgeharde inkt, d.w.z. de inkt kan op elke geschikte manier worden uitgehard, bijvoorbeeld door straling uitgehard door elk geschikt type van straling zoals, bijvoorbeeld, ultraviolet, elekronenstraal, of dergelijke, of thermisch uitgehard in een convectie-oven, infraroodlampen, of dergelijke, of een combinatie van zowel stralings- als thermische energie.

Op de door inkjet afgedrukte glazen container kan een beschermlaag en/of een heldere coating worden aangebracht voor het beschermen van de afbeelding en/of het verkrijgen van een meer glanzende of matte impressie (of een ander optisch effect).

De door inkjet afgedrukte afbeelding kan een afdrukresolutie hebben van ten minste 300 dpi.

Een glazen container volgens de onderhavige uitvinding kan een glazen fles, bij voorkeur een drankfles en met de meeste voorkeur een wegwerpfles zijn. Een herbruikbare glazen container die na gebruik wordt blootgesteld aan bijtende spoelmiddelen zou na een beperkt aantal spoelingen na terugbrengst geen HEC meer vertonen.

Verder kan een glazen container volgens de onderhavige uitvinding bij voorkeur een cilindervormige fles zijn.

In een verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan een glazen container worden verschaft met een buitenste glasoppervlak met een door inkjet afgedrukte afbeelding aangebracht op genoemd oppervlak en omvattende een CEC met een dikte tussen 0 en 20 nm aanwezig tussen het buitenste glasoppervlak en de door inkjet afgedrukte afbeelding, en waarbij ten minste

B E2017/5886 een gedeelte van het niet-bedrukte gebied een wrijvingsverminderende coating omvat.

In een andere uitvoeringsvorm van een glazen container waarbij ten minste een gedeelte van het nietafgedrukte gebied een wrijvingsverminderende coating omvat, kan er geen CEC aanwezig zijn tussen het buitenste glasoppervlak en de afgedrukte afbeelding. In dit geval is CEC afwezig of nagenoeg volledig verwijderd en heeft een dikte van 0 nm of nagenoeg 0 nm.

Een wrijvingsverminderende coating verschaft verhoogde krasbescherming en verbetert de duurzaamheid, het uiterlijk en de inwendige barstdruk van de glazen container. Doordat, om kwalitatief af te drukken op glazen containers die een CEC hadden tijdens processtappen die het afdrukken voorafgaan, de CEC volledig is verwijderd, of ten minste tot een niveau tussen 0 en 20 nm, kan een glazen container voorzien van een wrijvingsverminderende coating op ten minste een gedeelte van het niet-bedrukte gebied zijn duurzaamheid, uiterlijk en een inwendige barstdruk van ten minste 7 bar, of ten minste 8 bar, of ten minste 9 bar behouden.

Een dergelijke glazen container kan een glijhoek hebben van 6 tot 10, of zelfs tot 20 graden minder in vergelijking met glazen flessen die geen wrijvingsverminderende coating hebben op ten minste een gedeelte van het niet-bedrukte gebied.

De wrijvingsverminderende coating kan resulteren uit een op water gebaseerde precursor. Genoemde precursor kan gelijkaardig zijn aan een CEC-precursor.

B E2017/5886

De wrijvingsverminderende coating kan ook op silicone gebaseerde componenten zoals polydimethylsiloxaan omvatten.

De wrijvingsverminderende coating kan ook vernetbare verbindingen omvatten. Een voorbeeld van vernetbare wrijvingsverminderende componenten zijn oppervlakteactieve ge(meth)acryleerde siliconen. Te verkiezen commercieel verkrijgbare oppervlakteactieve ge(meth)acryleerde siliconen omvatten: Ebecryl™ 350 , een siliconediacrylaat van Cytec; het polyethergemodificeerde geacryleerde polydimethylsiloxaan BYK™ UV3500 en BYKT™ UV3530, het polyester-gemodificeerde geacryleerde polydimethylsiloxaan BYK™ UV3570, allen geproduceerd door BYK Chemie; Tego™ Rad 2100, Tego™ Rad 2200N, Tego™ Rad 2250N, Tego™ Rad 2300, Tego™ Rad 2500, Tego™ Rad 2600, en Tego™ Rad 2700, Tego™ RC711 van EVONIK; Silaplane™ FM7711, Silaplane™ FM7721, Silaplane™ FM7731, Silaplane™ FM0711, Silaplane™ FM0721, Silaplane™ FM0725, Silaplane™ TM0701, Silaplane™ TM0701T allen geproduceerd door Chisso Corporation; en DMS-R05, DMS-R11, DMS-R18, DMS-R22, DMS-R31, DMS-U21, DBE-U22, SIB1400, RMS-044, RMS033, RMS-083, UMS-182, UMS-992, UCS-052, RTT-1011 en UTT1012 allen geproduceerd door Gelest, Ine.

De wrijvingsverminderende coating kan alternatief een kleurloze inktsamenstelling omvatten die een wrijvingsverminderende verbinding omvat.

In een verdere uitvoeringsvorm kan, naast een wrijvingsverminderende coating op ten minste een gedeelte van het niet-bedrukte gebied, ook de inkjetinkt van de afgedrukte afbeelding een wrijvingsverminderende verbinding omvatten.

B E2017/5886

In een bijkomend aspect van de onderhavige uitvinding wordt een uitvoeringsvorm verschaft door een werkwijze voor het inkjet-afdrukken van een afbeelding op een glazen container omvattende de stappen van:

a) het produceren van een glazen container omvattende een CEC-laag;

b) het verwijderen van ten minste een gedeelte van de CEC-laag tot een niveau waarin de resterende CEClaag een dikte heeft van 0 tot 20 nm;

c) het door inkjet afdrukken van een afbeelding op de glazen container.

Het verwijderen van de CEC tot een niveau waarin de resterende CEC een dikte heeft van 0 tot 20 nm CEC is equivalent aan enkele monolagen of minder. De dikte van de resterende CEC is bij voorkeur tussen 0 en 10 nm, en met een grotere voorkeur tussen 0 en 5 nm.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan de CEC ten minste gedeeltelijk oplosbaar zijn in water en kan ten minste gedeeltelijk worden verwijderd door spoelen met leidingwater, technisch water, gezuiverd water of gedistilleerd water. Afhankelijk van de duur en de temperatuur van het spoelen kan het niveau van resterende CEC worden gevarieerd of geoptimaliseerd van minder dan 20 nm tot twee of een monolagen, of tot een niveau waarbij alleen afzonderlijke sporen achterblijven op het oppervlak, of tot volledige verwij dering.

Technieken voor het verwijderen van een niet in water oplosbare CEC kan chemisch etsen, zandstralen, oplossen in organisch oplosmiddel, vlam- of plasmabehandelingen, enz., zijn.

B E2017/5886

In een specifieke uitvoeringsvorm van een werkwijze van de onderhavige uitvinding kan spoelen van de CEC voor het ten minste gedeeltelijk verwijderen ervan van de glazen container worden uitgevoerd met technisch water, leidingwater, gezuiverd water of gedistilleerd water bij een temperatuur tussen 20 °C en 90 °C, bij voorkeur bij 40 °C. De speeltijd kan variëren tussen 0,1 en 15 seconden, of tussen 0,1 en 10 seconden, afhankelijk van het verwijderingsniveau van de CEC.

Na spoelen kan de gespoelde glazen container worden gedroogd door het verwijderen van water bij voorkeur in een hoofdzakelijk vloeibare fase, bijvoorbeeld door wegblazen van de waterdruppels (bv. door een ventilator, luchtschoep, enz) of door centrifugeren van de flessen.

In een specifieke uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding wordt de CEC verwijderd tot een niveau dat de glij-hoek van de glazen fles met ten minste 6°, of ten minste 10°, of zelfs ten minste 20° verhoogt. Glij-hoeken worden bepaald door één fles bovenop twee horizontale flessen van hetzelfde type, in lijncontact, te plaatsen. De kantelhoek wordt verhoogd onder een bepaalde snelheid en de kantelhoek waaronder de bovenste fles begint weg te glijden wordt de glij-hoek genoemd. Een glij-hoek kan een waarde hebben van meer dan 30° tot minder dan 10°.

Wanneer de CEC volledig is verwijderd, kan de HEC het oppervlak zijn waarop de afbeelding door inkjet wordt afgedrukt.

Alternatief wordt, in een uitvoeringsvorm volgens een onderhavige uitvinding, een werkwijze

B E2017/5886 verschaft voor het door inkjet afdrukken van een afbeelding op een glazen container, waarbij een primerlaag wordt aangebracht op de glazen container na ten minste gedeeltelijke verwijdering van de CEC en vóór het door inkjet afdrukken van een afbeelding op de glazen container. Een dergelijke primer kan worden gepigmenteerd, wit of transparant, en kan een adhesiebevorderaar omvatten. Een dergelijke primer kan ook uithardbaar zijn door energie zodat de inkjetinkt op de natte primer kan worden gestraald, waarbij de inkjetinkt een viscositeit heeft die lager is dan de primerviscositeit, en waarbij de primer en de inkjetinkt gelijktijdig kunnen worden uitgehard door middel van energie. Een dergelijke primer kan worden gepigmenteerd, wit of transparant, en kan een adhesiebevorderaar omvatten. Een dergelijke primer kan ook worden geoxideerd door vlam-, corona-, of plasmabehandeling om adhesie van de inkjetinkt te verbeteren. Een wit gepigmenteerde primer, kenmerkend bevattende bv. titaniumdioxide, wordt bij voorkeur gebruikt voor het versterken van het contrast en de levendigheid van kleureninkten afgedrukt op een geprimed substraat. Dit is vooral effectief wanneer het substraat transparant is. Meer specifiek kan de primer een radicaal reactieve groeprest hebben zoals een thiolgroep, een aminegroep, of een ethylenisch onverzadigde groep zoals een vinylether, een vinylester, een acrylamide, een methacrylamide, een styril, of bij voorkeur een allyl, een acrylaat, of een methacrylaat.

De resterende CEC of, in geval van volledige verwijdering van CEC, de HEC van de primerlaag kan ten minste gedeeltelijk worden geoxideerd door vlam-, corona

B E2017/5886 , of plasmabehandeling teneinde de adhesie van de inkjetinkt daaraan te versterken.

In een verdere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding kan, na de vlam-, corona-, of plasmabehandeling, een op silicium gebaseerde, bij voorkeur op siliciumdioxide gebaseerde (bv. pyrosil) laag worden aangebracht op de glazen container. Deze op silicium gebaseerde laag kan dus worden aangebracht op ten minste gedeeltelijk geoxideerde resterende CEC, op ten minste gedeeltelijk geoxideerde HEC, of op een ten minste gedeeltelijk geoxideerde primer vóór het door inkjet afdrukken van de afbeelding. Een dergelijke siliciumbevattende laag verschaft verbeterde bindingsplaatsen voor de inkjetla(a)g(en). Verder kunnen ze resulteren in een ruw nanoporeus materiaaloppervlak voor verhoogde adhesie en een oppervlak met een hogere oppervlakteenergie. Het kan, bijvoorbeeld, worden afgezet door vlampyrolyse. Precursoren kunnen worden geleverd als een damp, een geatomiseerde vloeistof, een geatomiseerde oplossing, en/of dergelijke.

Glazen containers die geproduceerd worden volgens de werkwijze van de onderhavige uitvinding worden dus gevuld na het door inkjet afdrukken van de afbeelding daarop teneinde beschadiging van de inkjetprinter te voorkomen door accidenteel barsten van de gevulde glazen container.

In de stap van het inkjetprinten kan de inkjetprintkop heen en weer scannen in een longitudinale richting over de bewegende glazen container, en de inkjetprintkop kan niet afdrukken op de weg terug. Bidirectioneel afdrukken kan echter worden

B E2017/5886 gebruikt en kan de voorkeur verdienen voor het verkrijgen van een hoge gebied-doorvoer op grote glazen containers. Een andere te verkiezen afdrukwerkwijze kan ook in meerdere doorvoeren afdrukken maar in een dwarse richting (circulair rond de fles) . Bij deze werkwijze kan de relatieve positie van de fles ten opzichte van de printkop worden veranderd na elke doorvoer teneinde afbeeldingen af te drukken die groter zijn dan de grootte van één printkop. Dit maakt vasthechting van het afgedrukte kunstwerk noodzakelijk. Een andere variatie op deze werkwijze maakt gebruik van de relatieve beweging van de flessen ten opzichte van de printkop terwijl de verschillende doorvoeren worden afgedrukt: men verkrijgt spiraalvormige afdrukking over de fles. In dit laatste geval zijn vasthechtdefecten minder uitgesproken. Een andere te verkiezen afdrukwerkwijze kan een afdrukproces met enkelvoudige doorvoer zijn, dat kan worden uitgevoerd met behulp van brede inkjet-printkoppen of meerdere inkjet-printkoppen die de volledige breedte van de af te drukken afbeelding bedekken (opgestapeld of verbonden aan elkaar). In een afdrukproces met enkelvoudige doorvoer blijven de inkjet-printkoppen gewoonlijk stationair en wordt het substraatoppervlak getransporteerd onder de inkj et-printkoppen.

Inkjetprinttechnieken zoals gebruikt in de onderhavige uitvinding kunnen piëzo-elektrische inkjetprinting zijn, inkjetprinting van het continue type en thermische, elektrostatische en akoestische druppelop-aanvraag type.

B E2017/5886

Een te verkiezen straaltemperatuur is tussen 10 en 70 °C, met een grotere voorkeur tussen 20 en 60 °C, en met de meeste voorkeur tussen 25 en 45 °C.

Niet-uithardend oplosmiddel of inkjetinkten op basis van water kunnen worden gebruikt, maar bij voorkeur wordt door energie-uithardende inkjetinkt gebruikt. Door straling uithardbare inkjetinkt kan worden uitgehard door blootstelling aan actinische bestraling en/of door elektronenstraaluitharding. De bestralingsuitharding wordt bij voorkeur uitgevoerd door een algemene blootstelling aan actinische bestraling of door een algemene elektronenstraaluitharding. Thermisch uithardende inkjetinkt kan worden uitgehard door een convectie-oven, infraroodlampen, of dergelijke.

De uithardingsmiddelen kunnen worden opgesteld in combinatie met de printkop van de inkjetprinter en zich daarmee samen bewegen zodat de inkjetinkt zeer kort na het uitstoten wordt blootgesteld aan uithardende energie. In een dergelijke opstelling kan het moeilijk zijn om een energiebron te verschaffen die klein genoeg is om te worden verbonden aan en samen te bewegen met de printkop. Daarom kan een statisch gefixeerde energiebron worden aangewend, bv. een bron van uithardend UV-licht, verbonden met de stralingsbron door middel van flexibele stralingsgeleidende middelen zoals een optische vezelbundel of een inwendig reflecterende flexibele buis. Alternatief kan de actinische bestraling worden aangebracht vanuit een vaste bron naar de printkop door een opstelling van spiegels inclusief een spiegel op de printkop.

B E2017/5886

De stralingsbron die gerangschikt is om niet te bewegen met de printkop kan ook een langwerpige stralingsbron zijn die zich dwars uitstrekt over de inktla(a)g (en) die moet/moeten worden uitgehard en grenzen aan de dwarse route van de printkop zodat de volgende rijen afbeeldingen gevormd door de printkop stapsgewijs of ononderbroken worden doorgevoerd onder die stralingsbron. De stralingsbron is bij voorkeur een ultraviolet-stralingsbron, zoals een hoge- of lage-druk kwiklamp die optioneel hellingselementen bevat, een koude kathodebuis, een blacklight, een ultraviolet-led, een ultravioletlaser of een knipperlicht.

Verder is het mogelijk om de door inkjet afgedrukte afbeelding uit te harden door, opeenvolgend of gelijktijdig, twee lichtbronnen van verschillende golflengte of lichtsterkte. Bijvoorbeeld, de eerste UVbron kan gekozen zijn om rijk te zijn aan UV-A, bv. een in gallium gedoopte lamp, of een andere lamp die zowel rijk is aan UV-A als UV-B. De tweede UV-bron kan vervolgens rijk zijn aan UV-C, meer specifiek in het bereik van 260 nm - 200 nm. Het gebruik van twee UV-bronnen bleek voordelen, bv. een snelle uithardingssnelheid, te verschaffen.

Om uitharding te vergemakkelijken omvat de inkjetprinter vaak een of meer zuurstofdepletie-eenheden. De zuurstofdepletie-eenheden plaatsen een deken van stikstof of een ander relatief inert gas (bv. CO2), met regelbare positie en regelbare inert gas-concentratie, om de zuurstofconcentratie in de uithardende omgeving te verminderen. Zuurstof doet wel degelijk dienst als radicaalwegvanger en neemt alle beschikbare radicalen weg uit de polymerisatiereactie. Residuele zuurstofniveaus

B E2017/5886 worden gewoonlijk bij 200 ppm gehouden, maar liggen over het algemeen in het bereik van 200 ppm tot 1200 ppm.

In de context van de onderhavige uitvinding kan de afbeelding die door inkjet moet worden afgedrukt elk type van foto, logo, tekst, grafische kunst, codering (QRcode, barcode) en dergelijke omvatten.

Na het afdrukken kan een wrijvingscoëfficiëntverminderende coating worden aangebracht op de volledige glazen container.

Alternatief en bij voorkeur kan een werkwijze voor het door inkjet afdrukken van een afbeelding op een glazen container worden verschaft omvattende de stappen van :

a) het verschaffen van een glazen container die geen CEC heeft op het buitenoppervlak ervan, of waarvan een CEC ten minste gedeeltelijk is verwijderd tot een niveau tussen 0 en 20 nm,

b) door inkjet afdrukken van een afbeelding op een glazen container, waarbij een niet-afgedrukt gebied wordt vrijgelaten

c) het afzetten van een wrijvingsverminderende coating op ten minste een gedeelte van het niet-afgedrukte gebied.

Een wrijvingsverminderende coating verschaft verhoogde krasbescherming en verbetert de duurzaamheid, het uiterlijk en de inwendige barstdruk van de glazen container. Doordat, om kwalitatief af te drukken op glazen containers die een CEC hadden tijdens processtappen die het afdrukken voorafgaan, de CEC volledig is verwijderd, of ten minste tot een niveau tussen 0 en 20 nm, kan, door het aanbrengen van een reducerende coating op ten minste

B E2017/5886 een gedeelte van het niet-bedrukte gebied, de duurzaamheid, het uitzicht en de inwendige barstdruk van de glazen container worden behouden.

Doordat het niet-bedrukte gebied kenmerkend kan worden nat gemaakt door oplossingen op basis van water, kan de wrijvingsverminderende coating bij voorkeur worden aangebracht uit een op water gebaseerde precursor. Daarnaast worden algemeen kenmerkend veel meer hydrofobe inkten dan hydrofiele inkten gebruikt. Als gevolg daarvan maakt een op water gebaseerde precursor het door inkjet afgedrukte afbeeldingsoppervlak niet nat, maar maakt in de plaats daarvan de HEC, of primer, of de resterende CEC op ten minste een gedeelte van het niet-bedrukte gebied nat.

De wrijvingsverminderende coating-precursor kan gebaseerd zijn op polyethyleen, op polyglycol, op oleïnezuur of op stearaat, op vetzuur, op vetzuurester, of op oleïnezuurester, en bij voorkeur gebaseerd op gedeeltelijk geoxideerd polyethyleen.

De stap van het afzetten kan elke conventioneel gebruikt techniek gebruiken voor het afzetten van een wrijvingsverminderende coating op het oppervlak van een glazen container, zoals, bijvoorbeeld, door onderdompelen of sproeien.

De stap van het afzetten kan alternatief het afdrukken omvatten van het niet-bedrukte gebied met een heldere inktsamenstelling die een wrijvingsverminderende coating omvat.

In een verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan de afbeelding worden afgedrukt met een inktsamenstelling die een wrijvingsverminderende

B E2017/5886 verbinding omvat. In dat geval wordt nagenoeg het volledige buitenoppervlak bedekt met een wrijvingsverminderende coating.

Claims (12)

1. Conclusies

   1. - Werkwijze voor het door inkjet afdrukken van een afbeelding op een glazen container omvattende de stappen van:

   a) het verschaffen van een glazen container die geen CEC heeft op het buitenoppervlak ervan, of waarvan een CEC ten minste gedeeltelijk is verwijderd tot een niveau tussen 0 en 20 nm,

   b) door inkjet afdrukken van een afbeelding op een glazen container, waarbij een niet-afgedrukt gebied wordt vrijgelaten

   c) het afzetten van een wrijvingsverminderende coating op ten minste een gedeelte van het niet-bedrukte gebied
2. 2. - Werkwijze voor het door inkjet afdrukken van een afbeelding op een glazen container omvattende de stappen van:

   a) het verschaffen van een glazen container waarvan een CEC volledig verwijderd is

   b) door inkjet afdrukken van een afbeelding op een glazen container, waarbij een niet-afgedrukt gebied wordt vrijgelaten

   c) het afzetten van een wrijvingsverminderende coating op ten minste een gedeelte van het niet-bedrukte gebied
3. 3. - Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de wrijvingsverminderende coating wordt aangebracht vanuit een op water gebaseerde precursor.
4. 4. - Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de afzetting het aanbrengen van een wrijvingsverminderende coatingprecursor op de bedrukte en niet-bedrukte gebieden

   B E2017/5886 omvat en waarbij de wrijvingsverminderende coatingprecursor gebaseerd is op water en het bedrukte gebied niet nat maakt.
5. 5. - Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de wrijvingsverminderende coating op het buitenste glasoppervlak wordt gesproeid.
6. 6. - Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de stap van het verwijderen van de CEC het spoelen van de glazen container en het wegblazen van de spoelvloeistof omvat.
7. 7. - Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de wrijvingsverminderende coating wordt aangebracht uit een precursor gebaseerd op polyethyleen, op gedeeltelijk geoxideerd polyethyleen, op polyglycol, op oleïnezuur of op stearaat, op vetzuur, op vetzuurester, of op oleïnezuurester.
8. 8. - Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de afbeelding wordt afgedrukt met een inktsamenstelling die een wrijvingsverminderende verbinding omvat.
9. 9. - Glazen container omvattende een buitenste glasoppervlak met een door inkjet afgedrukte afbeelding aangebracht op genoemd oppervlak en omvattende een CEC met een dikte tussen 0 tot 20 nm, of geen CEC, aanwezig tussen het buitenste glasoppervlak en de door inkjet afgedrukte afbeelding, en waarbij het niet-bedrukte gebied van het buitenste glasoppervlak een wrijvingsverminderende coating omvat.
10. 10. -Glazen container volgens conclusie 9, waarbij tussen het buitenste glasoppervlak en de afgedrukte afbeelding geen CEC aanwezig is.

    B E2017/5886
11. 11. - Glazen container volgens conclusies 8 tot en met 10, waarbij de wrijvingsverminderende coating gebaseerd is op polyethyleen, op gedeeltelijk geoxideerd polyethyleen, op polyglycol, op oleïnezuur of op stearaat,

    5 op vetzuur, op vetzuurester, of op oleïnezuurester.
12. 12. - Glazen container volgens conclusie 11, waarbij de wrijvingsverminderende coating gebaseerd is op gedeeltelijk geoxideerd polyethyleen.