KR20190028654A - 잉크젯 인쇄 이미지를 갖는 유리 용기 및 그 제조 방법 - Google Patents

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조한 밴드크루시
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조한 반 데 벨데
프레드릭 페르난드 에스. 데 그라프
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안헤우저-부시 인베브 에스.에이.
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Abstract

본 발명은, 잉크젯 인쇄 이미지가 제공된 외부 유리 표면을 구비한 유리 용기에 있어서, 0.002 내지 10 ㎛의 두께를 갖는 적어도 부분적으로 수용성의 CEC가 외부 유리 표면과 잉크젯 인쇄 이미지 사이에 존재하는 것을 특징으로 하는 유리 용기에 관한 것이다. 이와 같은 유리 용기는 바람직하게는 일회용 음료수 병이다. 또한, 본 발명은, 유리 용기 상에 이미지를 잉크젯 인쇄하는 방법에 있어서, a) 0.002 내지 10 ㎛의 두께를 갖는 적어도 부분적으로 수용성의 CEC층을 구비한 유리 용기를 제조하는 단계, b)유리 용기 상에 이미지를 잉크젯 인쇄하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

Description

잉크젯 인쇄 이미지를 갖는 유리 용기 및 그 제조 방법
본 발명은 유리 용기, 특히 인쇄 이미지가 유리 표면 상에 장식된 유리병에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이와 같은 유리 용기의 제조 방법에 관한 것이다.
음료수 병이 외표면에 매끄러운 보호용의 투명한 코팅, 이른바 콜드-엔드 코팅(CEC)을 지니는 것이 당해 기술분야에 일반적으로 알려져 있다. 이와 같은 CEC는 유리 용기의 긁힘을 방지하며 마찰 또는 부식 환경에서 이를 보호한다. CEC, 통상적으로 폴리에틸렌 왁스는 유리 표면을 반들반들하게 한다. 결과적인 저마찰 계수는 병입 라인 및 수송 중 병간 접촉의 힘을 감소시킨다. 이런 방식으로 코팅된 병들은 검사 및 충진 라인을 통해 자유롭게 이동하며 더 적은 표면 손상을 입는다. 손상된 표면은 소비자가 보기에 좋지 않고 유리를 약화시켜서, 종종 조기 파손을 초래한다. 또한, 파열 압력의 증가를 수용하는 대신에, 병은 여전히 강도를 유지하면서 더 경량으로 제조될 수 있다.
오늘날 유리 용기 제조시, 유리 용기의 긁힘 저항성 및 이활성(slipperiness)을 얻기 위해 2단계 코팅을 적용한다. 첫 번째 단계에서는, 통상적으로, 새롭게 형성된 고온의 단일 또는 이중 라인에 위치된 유리 용기 상에 금속 함유 화합물의 화학 기상 증착(CVD)에 의해 이른바 핫-엔드 코팅(HEC)을 적용한다. 이와 같은 HEC는 주석, 티타늄, 기타 열분해성 금속 또는 유기금속 화합물을 포함하는 코팅 전구체에 기반한다. 이러한 적용은 이른바 코팅 터널 또는 코팅 후드 내부에서 이행되는데, 여기서 산화금속, 예를 들어 산화주석의 박층 형성시 화학 기상 증착에 의해 HEC를 적용한다. 이른바 마감을 제외하고 균질 균일층으로 유리 용기의 외측을 코팅하는 데에 그 목적이 있다. 이는 단일 라인으로 운반된 유리 용기 상에 기상으로 이행되기 때문에, 균질한 분배를 용이하게 달성할 수 있다. 산화금속, 종종 산화주석의 박층은 두 번째 코팅, 이른바 콜드-엔드 코팅(CEC)을 위한 기본이다. HEC 적용 후에, 유리 용기는 대개는 서냉로(annealing lehr)로도 불리는 특별한 유형의 오븐을 통해 제공된다. 이 오븐은 유리를 서냉하고, 제어된 방식으로 용기를 냉각하기 위해 특별히 설계된다. 유리는 서냉점(annealing point)까지 가열된 후 서서히 냉각된다. 이러한 공정은 내부 응력을 완화시켜서, 유리를 더욱더 내구성 있게 만든다.
연이은 공정 단계에서는, 통상적으로, 병의 내용물에 대응하는 로고, 원료 등의 이미지를 예를 들어 스크린 인쇄에 의해 CEC 상에 인쇄한다.
그러나, 주요 문제는, 모든 업계, 특히 패키징 업계에서, 인쇄가 더 나은 속도, 품질, 유연성, 및 효율을 갖는 디지털화를 향해 계속 나아가고 있다는 점이다. 불행히도, 스크린 인쇄는 예를 들어 잉크젯 인쇄와 같이 디지털 인쇄 기법이 아니다. 또한, 오프셋 및 플렉소그래픽 인쇄 시스템은, 예를 들어 가변 데이터 인쇄와 같은 사용상 유연성 및 향상된 신뢰성으로 인해, 인쇄 응용을 위해 산업용 잉크젯 인쇄 시스템으로 점점 더 대체되어, 생산 라인으로의 통합이 가능하다.
잉크젯 인쇄에서, 인쇄 장치와 잉크-리시버 사이의 물리적 접촉 없이, 잉크액의 작은 액적이 잉크-리시버 표면 상에 직접 투사된다. 인쇄 장치는 인쇄 데이터를 전자식으로 저장하며, 이미지 방식으로(image-wise) 액적을 배출하기 위한 메커니즘을 제어한다. 잉크-리시버를 가로질러 프린트 헤드를 이동시키거나, 그 반대로 하거나, 둘 다 함으로써 인쇄를 달성한다.
잉크-리시버 상에 잉크젯 잉크를 분사할 때, 잉크는 통상적으로 하나의 액체 비히클 및 하나 이상의 고체, 예를 들어 염료 또는 안료 및 중합체를 포함한다. 잉크 조성물은 수계(건조 메커니즘은 흡수, 침투, 및 증발을 수반함); 용매계(건조는 주로 증발을 수반함); 오일계(건조는 흡수 및 침투를 수반함); 핫멜트 또는 상변화(여기서 잉크는 배출 온도에서 액체이지만 실온에서는 고체임, 건조는 응고로 대체됨); 및 에너지-경화성(건조는 방사선 또는 열에너지원에 잉크를 노출시킴으로써 유도되는 중합으로 대체됨)으로 크게 나누어질 수 있다.
첫 세 유형의 잉크 조성물은 흡수식 수용 매체에 더 적합한 반면, 핫멜트 잉크 및 에너지-경화성 잉크는 또한 비흡수식 잉크-리시버 상에 인쇄될 수 있다. 기판 상에 핫멜트 잉크에 의해 가해지는 열요건으로 인해, 특히 방사선 경화성 잉크는 패키징 업계의 관심을 얻었다.
그러나, 병과 같이, 상기 언급된 이유로 제조 중에 CEC를 필요로 하는 유리 용기 상의 잉크젯 인쇄는 여전히 어려우며 인쇄물의 열악한 이미지 품질을 초래하는 것으로 판명되었다.
그 결과, 특히 음료수 병입 라인과 같은 고속 공정에서 CEC를 필요로 하는 유리 용기를 위한 최적화된 잉크젯 인쇄 방법에 대한 필요성이 남아있다.
본 발명은, 잉크젯 인쇄 이미지가 제공된 외부 유리 표면을 구비한 유리 용기에 있어서, 0.002 내지 10 ㎛의 두께를 갖는 적어도 부분적으로 수용성의 CEC가 외부 유리 표면과 잉크젯 인쇄 이미지 사이에 존재하는 것을 특징으로 하는 유리 용기에 관한 것이다.
이와 같은 유리 용기는 바람직하게는 일회용 음료수 병이다.
또한, 본 발명은, 유리 용기 상에 이미지를 잉크젯 인쇄하는 방법에 있어서,
a) 0.002 내지 10 ㎛의 두께를 갖는 적어도 부분적으로 수용성의 CEC층을 구비한 유리 용기를 제조하는 단계,
b)유리 용기 상에 이미지를 잉크젯 인쇄하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
0.002 내지 10 ㎛의 두께를 갖는 적어도 부분적으로 수용성의 CEC 상에 잉크젯 인쇄함으로써, 비수용성 CEC를 구비한 유리 기판 상의 인쇄 품질에 비해, 인쇄물의 인쇄 품질, 예를 들어 색 수차 및 해상도뿐만 아니라 접착이 현저히 개선되는 것이 이제 예기치 않게 밝혀졌다.
그러므로, 제1 구현예에서, 본 발명은, 잉크젯 인쇄 이미지가 제공된 외부 유리 표면을 구비한 유리 용기에 있어서, 0.002 내지 10 ㎛의 두께를 갖는 부분적으로 수용성의 CEC가 외부 유리 표면과 잉크젯 인쇄 이미지 사이에 존재하는 것을 특징으로 하는 유리 용기를 제공한다. 바람직하게는, CEC의 두께는 0.005 내지 1 ㎛, 훨씬 더 바람직하게는 0.005 내지 0.5 ㎛이다. 5 ㎚의 두께는 하나 또는 여러 개의 단층에 상응한다.
게다가, 이른바 핫-엔드 코팅(HEC)이 외부 유리 표면과 CEC 사이에 존재할 수 있는 구현예가 제공될 수 있다.
HEC는 통상적으로 산화금속층, 통상 5 내지 20 ㎚의 층을 포함한다. 보다 구체적으로, US 3952118 및 US 489816에 기재된 바와 같이, 산화금속층의 상기 산화금속은: 산화주석, 산화티타늄, 산화지르코늄, 및/또는 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 특정 구현예에서, HEC의 산화금속층은 전구체로서 모노부틸주석클로라이드(MBTC)로부터 획득된 산화주석일 수 있다.
본 발명의 유리 용기의 구현예에서, CEC는 20 내지 90℃, 바람직하게는 50℃에서 적어도 부분적으로 수용성일 수 있다. 본 명세서에 추가로 설명될 잉크젯 인쇄 유리 용기의 제조상의 이점 외에도, 적어도 부분적으로 수용성의 CEC는 20 내지 90℃, 바람직하게는 50℃에서 물로 씻어냄으로써 적어도 부분적으로 제거될 수 있기 때문에 일회용 유리 용기 폐기물을 재활용하는 데에 유리할 수 있다.
본 발명의 맥락에서, 적어도 부분적으로 수용성의 CEC는 병의 슬립각이 세척 전에 비해 세척 후 적어도 6° 증가하도록 기술 용수, 수돗물, 정제수, 또는 증류수에 의해 적어도 부분적으로 제거 가능한 CEC로 이해된다. 슬립각은 동일한 유형의 2개의 병을 수평으로 놓고 그 위에 하나의 병을 선접촉 배치함으로써 결정된다. 경사각이 소정 속도로 증가되어, 상부 병이 미끄러지기 시작하는 경사각을 슬립각이라 칭한다. 슬립각은 30° 초과 내지 10° 미만의 값을 가질 수 있다.
특히, 적어도 부분적으로 수용성의 CEC는 지방산계, 바람직하게는 스테아레이트계일 수 있다. 다른 특히 바람직한 구현예에서, 적어도 부분적으로 수용성의 CEC는 폴리에틸렌 글리콘계일 수 있다.
본 발명의 유리 용기의 다른 구현예에서, CEC는 화염, 코로나, 또는 플라즈마 처리에 의해 적어도 부분적으로 산화될 수 있다. 스크린 인쇄 잉크가 CEC로 처리된 유리 용기에 잘 접착되지 않으며, 유기 코팅(예를 들어, 잉크젯 잉크)의 양호한 접착을 달성하기 위해 화염, 코로나, 또는 플라즈마 에너지가 유리 용기에 적용될 수 있다는 것이 당해 기술분야에 알려져 있다.
또한, 본 발명에 따른 유리 용기는 CEC와 잉크젯 인쇄 이미지 사이에 실리콘 함유층, 바람직하게는 실리카 함유층(예를 들어, 파이로실)을 포함할 수 있다. 이와 같은 실리콘 함유층은 잉크젯 인쇄층(들)을 위한 증가된 본딩 부위를 제공한다. 게다가, 이는 증가된 접착을 위한 거친 나노-다공성 재료 표면 및 더 높은 표면 에너지를 갖는 표면을 초래할 수 있다. 이는 예를 들어 화염 열분해에 의해 증착될 수 있다. 전구체는 증기, 무화 액체, 무화 용액, 및/또는 이와 유사한 것으로서 전달될 수 있다.
잉크의 접착을 향상시키기 위해, 프라이머층이 CEC와 잉크젯 인쇄 이미지 사이에 존재할 수 있다. 이와 같은 프라이머는 착색될 수 있거나, 백색이거나 또는 투명할 수 있고, 접착 촉진제를 포함할 수 있다. 이와 같은 프라이머는 또한 잉크젯 잉크의 접착을 향상시키기 위해 화염, 코로나, 또는 플라즈마 처리에 의해 산화될 수 있다. 통상적으로 예를 들어 이산화티타늄을 함유하는 백색 착색된 프라이머가 바람직하게는 프라이밍된 기판 상에 인쇄되는 컬러 잉크의 명암 및 선명도를 향상시키는 데에 사용된다. 이는 특히 기판이 투명할 때 효과적이다. 특히, 프라이머는 라디칼 반응성기 부위, 예를 들어 티올기, 아민기, 또는 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 스티릴, 또는 바람직하게는 알릴, 아크릴레이트, 또는 메타크릴레이트와 같은 에틸렌계 불포화기를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유리 용기 상의 잉크젯 인쇄 이미지는 잉크, 바람직하게는 에너지-경화 잉크의 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 즉, 잉크는 임의의 적절한 방식으로 경화될 수 있다. 예를 들어, 임의의 적절한 유형의 방사선 같은 것, 예를 들어 자외선, 전자 빔, 또는 이와 유사한 것에 의해 방사선-경화될 수 있거나, 컨벡션 오븐, 적외선 램프, 또는 이와 유사한 것에 의해 열경화될 수 있거나, 방사선과 열에너지 둘 다의 조합에 의해 경화될 수 있다.
잉크젯 인쇄 유리 용기 상에는, 이미지를 보호하고/보호하거나 더 광택이 있거나 또는 무광택의 인상(또는 다른 광학적 효과)을 달성하기 위해, 보호층 및/또는 투명한 코팅이 적용될 수 있다.
잉크젯 인쇄 이미지는 적어도 300 dpi의 인쇄 해상도를 가질 수 있다.
인쇄 후에, 마찰 계수 감소 코팅이 전체 유리 용기 상에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 유리 용기는 유리병, 바람직하게는 음료수 병, 가장 바람직하게는 일회용 음료수 병일 수 있다. 사용 후에 부식성 헹굼에 노출되는 회수 가능한 유리 용기는 제한된 수의 회수 후에 HEC가 부족할 것이다.
또한, 본 발명에 따른 유리 용기는 바람직하게는 원통형 병일 수 있다.
본 발명의 추가 양태로, 유리 용기 상에 이미지를 잉크젯 인쇄하는 방법에 있어서,
a) 0.002 내지 10 ㎛의 두께를 갖는 적어도 부분적으로 수용성의 CEC를 구비한 유리 용기를 제조하는 단계,
b)유리 용기 상에 이미지를 잉크젯 인쇄하는 단계를 포함하는 방법의 구현예가 제공된다.
바람직하게는, CEC의 두께는 5 ㎚ 내지 1 ㎛, 훨씬 더 바람직하게는 5 ㎚ 내지 0.5 ㎛이다.
적어도 부분적으로 수용성의 CEC는 20℃ 내지 90℃의 온도, 바람직하게는 50℃에서 수돗물 또는 증류수에 용해 가능한 CEC일 수 있다.
대안적으로, 본 발명에 따른 구현예에서, 유리 용기 상에 이미지를 잉크젯 인쇄하는 방법에 있어서, 유리 용기 상에 이미지를 잉크젯 인쇄하기 전에 CEC 상에 프라이머층을 적용하는, 방법이 제공된다. 이와 같은 프라이머는 착색될 수 있거나, 백색이거나 또는 투명할 수 있고, 접착 촉진제를 포함할 수 있다. 이와 같은 프라이머는 또한 잉크젯 잉크가 습윤 프라이머 상에 분사될 수 있도록 에너지-경화성일 수 있고, 잉크젯 잉크는 프라이머 점도보다 낮은 점도를 가지며, 프라이머 및 잉크젯 잉크는 동시에 에너지-경화될 수 있다. 이와 같은 프라이머는 착색될 수 있거나, 백색이거나 또는 투명할 수 있고, 접착 촉진제를 포함할 수 있다. 이와 같은 프라이머는 또한 잉크젯 잉크의 접착을 향상시키기 위해 화염, 코로나, 또는 플라즈마 처리에 의해 산화될 수 있다. 통상적으로 예를 들어 이산화티타늄을 함유하는 백색 착색된 프라이머가 바람직하게는 프라이밍된 기판 상에 인쇄되는 컬러 잉크의 명암 및 선명도를 향상시키는 데에 사용된다. 이는 특히 기판이 투명할 때 효과적이다. 특히, 프라이머는 라디칼 반응성기 부위, 예를 들어 티올기, 아민기, 또는 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 스티릴, 또는 바람직하게는 알릴, 아크릴레이트, 또는 메타크릴레이트와 같은 에틸렌계 불포화기를 포함할 수 있다.
CEC는 잉크젯 잉크의 접착을 향상시키기 위해 화염, 코로나, 또는 플라즈마 처리에 의해 적어도 부분적으로 산화될 수 있다.
본 발명에 따른 추가적인 구현예에서, 화염, 코로나, 또는 플라즈마 처리 후에, 실리카계, 바람직하게는 실리케이트계 층이 적어도 부분적으로 산화된 CEC 상에 적용될 수 있다. 이와 같은 실리카 함유층은 잉크젯층(들)을 위한 증가된 본딩 부위를 제공한다. 이는 예를 들어 화염 열분해에 의해 증착될 수 있다. 전구체는 증기, 무화 액체, 무화 용액, 및/또는 이와 유사한 것으로서 전달될 수 있다.
본 발명에 따른 추가적인 구현예에서, 화염, 코로나, 또는 플라즈마 처리 후에, 실리콘계, 바람직하게는 실리카계(예를 들어, 파이로실) 층이 유리 용기 상에 적용될 수 있다. 따라서, 이러한 실리콘계 층은 이미지를 잉크젯 인쇄하기 전에 적어도 부분적으로 산화된 CEC 상에 적용될 수 있다. 이와 같은 실리콘 함유층은 잉크젯층(들)을 위한 증가된 본딩 부위를 제공한다. 게다가, 이는 증가된 접착을 위한 거친 나노-다공성 재료 표면 및 더 높은 표면 에너지를 갖는 표면을 초래할 수 있다. 이는 예를 들어 화염 열분해에 의해 증착될 수 있다. 전구체는 증기, 무화 액체, 무화 용액, 및/또는 이와 유사한 것으로서 전달될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 방법에 따라 제조되는 유리 용기는 이미지를 잉크젯 인쇄한 뒤에 충진되어, 충진된 유리 용기의 우발적인 파열로 인한 잉크젯 인쇄 장치의 손상을 방지한다.
잉크젯 인쇄 단계에서, 잉크젯 프린트 헤드는 이동하는 유리 용기를 가로질러 종방향으로 전후 스캔할 수 있고, 잉크젯 프린트 헤드는 귀로에 인쇄하지 않을 수도 있다. 그러나, 양방향 인쇄가 사용될 수 있고, 대형 유리 용기 상에서 고면적 처리량을 달성하기 위해 선호될 수 있다. 다른 바람직한 인쇄 방법은 또한 다중 패스로 그러나 횡방향으로(병 주위에 원형으로) 인쇄할 수 있다. 이러한 방법에서, 병과 프린트 헤드의 상대 위치는 하나의 프린트 헤드의 크기보다 큰 이미지를 인쇄하기 위해 매 패스 후 변경될 수 있다. 이는 인쇄 삽화의 스티칭(stitching)을 필요로 한다. 이러한 방법의 다른 변형은 상이한 패스를 인쇄하는 동안 병과 프린트 헤드의 상대 운동을 이용한다: 병을 가로질러 나선형 인쇄를 획득한다. 후자에서는, 스티칭 결함이 덜 두드러질 것이다. 다른 바람직한 인쇄 방법은 "단일 패스 인쇄 공정"에 의한 것일 수 있는데, 이는 인쇄될 이미지의 전체 폭을 포괄하는 넓은 잉크젯 프린트 헤드 또는 다수의 잉크젯 프린트 헤드를 사용함으로써 수행될 수 있다(서로 연결되거나 엇갈리게 배치됨). 단일 패스 인쇄 공정에서, 잉크젯 프린트 헤드들은 대개는 정지 상태로 남아있고, 기판 표면이 잉크젯 프린트 헤드들 아래에서 이송된다.
본 발명에 사용되는 잉크젯 인쇄 기법은 압전 잉크젯 인쇄, 연속형, 및 열식, 정전식, 및 음향식 드롭 온 디맨드(drop on demand)형일 수 있다.
바람직한 분사 온도는 10 내지 70℃, 보다 바람직하게는 20 내지 60℃, 가장 바람직하게는 25 내지 45℃이다.
비경화 용매 또는 수계 잉크젯 잉크가 사용될 수 있지만, 바람직하게는 에너지-경화성 잉크젯 잉크가 사용된다. 방사선 경화성 잉크젯 잉크는 화학 방사선 노출 및/또는 전자 빔 경화에 의해 경화될 수 있다. 바람직하게는, 방사선 경화는 전체적인 화학 방사선 노출 또는 전체적인 전자 빔 경화에 의해 수행된다. 열경화성 잉크젯 잉크는 컨벡션 오븐, 적외선 램프, 또는 이와 유사한 것에 의해 경화될 수 있다.
경화 수단은 잉크젯 인쇄 장치의 프린트 헤드와 함께 배치되어, 잉크젯 잉크가 분사된 직후에 경화 에너지에 노출되도록, 이와 함께 이동할 수 있다. 이와 같은 장치에서는, 프린트 헤드에 연결되며 이와 함께 이동하는 충분히 작은 에너지원을 제공하는 것이 어려울 수 있다. 따라서, 정지 고정된 에너지원, 예를 들어 광섬유 번들 또는 내부 반사 주름관과 같은 가요성 방사선 전도 수단에 의해 방사선원에 연결되는 경화 UV-광원이 채용될 수 있다. 대안적으로, 프린트 헤드 상에 미러를 포함하는 미러들의 장치에 의해, 고정된 공급원으로부터 프린트 헤드로 화학 방사선이 공급될 수 있다.
프린트 헤드와 함께 이동하지 않도록 배치되는 방사선원은 또한 프린트 헤드의 횡방향 경로에 인접하게 경화될 잉크층(들)을 가로질러 횡방향으로 연장되는 세장형 방사선원일 수 있고, 그에 따라 프린트 헤드에 의해 형성되는 연이은 이미지 열들이 방사선원 아래에서 점차적으로 또는 지속적으로 통과된다. 방사선원은 바람직하게는 선택적인 경사 요소들을 포함하는 고압 또는 저압 수은 램프, 냉음극관, 불가시 광선, 자외선 LED, 자외선 레이저, 또는 플래시 광과 같은 자외선 방사선원이다.
게다가, 연속적으로 또는 동시에, 상이한 파장 또는 조도의 두 광원을 사용하여 잉크젯 인쇄 이미지를 경화할 수 있다. 예를 들어, 제1 UV원은 UV-A가 풍부한 것, 예를 들어 갈륨-도핑 램프, 또는 UV-A와 UV-B가 모두 높은 상이한 램프로 선택될 수 있다. 다음으로, 제2 UV원은 특히 260 ㎚ 내지 200 ㎚ 범위의 UV-C가 풍부한 것일 수 있다. 두 UV원의 사용은 예를 들어 빠른 경화 속도와 같은 이점을 갖는 것으로 밝혀졌다.
경화를 용이하게 하기 위해, 잉크젯 인쇄 장치는 종종 하나 이상의 산소 고갈 유닛을 포함한다. 산소 고갈 유닛들은 조절 가능한 위치 및 조절 가능한 불활성 가스 농도로 질소 또는 다른 상대적으로 불활성의 가스(예를 들어, CO2)의 블랭킷을 배치하여, 경화 환경에서 산소 농도를 감소시킨다. 실제로, 산소는 라디칼 소거제 역할을 하여, 중합 반응으로부터 유효 라디칼을 제거할 수 있다. 잔류 산소 수준은 보통 200 ppm 정도로 낮게 유지되지만, 일반적으로 200 ppm 내지 1200 ppm의 범위이다.
본 발명의 맥락에서, 잉크젯 인쇄될 이미지는 임의의 유형의 그림, 로고, 문자, 그래픽 아트, 코딩(QR-코드, 바코드), 및 이와 유사한 것을 포함할 수 있다.
실시예:
재료 및 절차:
병 샘플:
병(A): Nueva F
Figure pct00001
brica Nacional de Vidrio, S.A. de C.V.(멕시코)에서 비인쇄 Victoria 12온스 병(황색 유리)을 구입하였다. 이 병은 ARCO, S.A. de C.V.(멕시코)에서 상업적으로 이용 가능한 ARCOSOL M-70에 기반한 부분적 수용성 CEC로 제조되었다.
병(B): Ardagh에서 비인쇄 일회용 33Cl Adriaan 갈색 병(황색 유리)을 구입하였다. 이 병은 Arkema에서 상업적으로 이용 가능한 RP 40에 기반한 비수용성 CEC로 제조되었다.
인쇄:
화염 랩 모듈 및 프라이머 적용 랩 모듈이 장착된 CURVINK bv(네덜란드)에서 상업적으로 이용 가능한 "실험실 유닛(Laboratory Unit)" 상에서 병들의 잉크젯-인쇄를 수행하였다. 병들을 인쇄하기 위해 하기 절차를 따랐다:
250 ㎜/초의 속도를 이용하여 화염 랩 모듈로 병들에 화염을 가하였다. 연이어 화염 랩 모듈에서 (Sura Instruments에서 상업적으로 이용 가능한) 파이로실로 병들을 코팅하였다. 0.2% 파이로실 농도를 사용하였고, 파이로실 속도를 레벨 15로 설정하였다. 화염 랩 모듈에서 병들을 제거하여, 실온의 주변 조건에서 냉각하였다. 연이어 2회전 모드에서 알콕시 실란계 프라이머를 이용하여 프라이머 적용 랩 모듈로 병들을 코팅하였다. 8분 동안 주변 조건에서 병들을 건조하였다. 연이어 잉크젯 모듈 내에 병들을 배치하고, UV-경화성 아크릴계 백색 잉크로 병 몸체를 잉크젯 인쇄하였다. 그레이 스케일 레벨 5를 이용하여 단일 패스 모드에서 GS12 XAAR 1001 헤드로 백색 잉크를 분사하였다. 균일한 완전 백색 디자인 및 문자가 인쇄되었다. 피닝 레벨을 1%로 설정하고, Hoenle의 8W LED바로 수행하였다. 최종적으로, 잉크젯 모듈로부터 병들을 꺼내고, 8회전 모드에서 UV-벌브로 완전히 경화하였다.
멸균 시뮬레이터:
멸균 공정을 시뮬레이션하기 위해, 수조에 병들을 배치하였다. 하기 온도 프로그램을 따랐다: 45℃에서 10분, 62℃에서 20분, 및 30℃에서 10분. 수조에서 병들을 제거하고 주변 조건에서 건조하였다.
라인 시뮬레이터:
각각의 조건에 대해, Agr International, Inc.에서 상업적으로 이용 가능한 라인 시뮬레이터 내에 28개의 병을 배치하였다. 이는 병이 패키징 라인에서 겪게 되는 조건을 시뮬레이션한다. 하기 설정을 선택하였다: 수도꼭지 열림; 연마기 플레이트 + 높이 EFG-2; 속도 제어 8(60 rpm); 게이트 압력 40% 슬립(병들의 경우 36 rpm). 라인 시뮬레이터 내에 30분 동안 병들을 배치하고, 삽화의 잠재적 손상을 육안으로 검사하였다.
결과:
상기에 언급된 인쇄 절차에 따라 병들(A, B)을 인쇄하였다. 병(A)의 인쇄물의 인쇄 품질이 병(B)의 인쇄물의 인쇄 품질보다 나은 것으로 밝혀졌다. 특히, 인쇄된 문자는 병(A)보다 병(B)에서 더 많은 인쇄 결함을 보였다. 연이어 멸균 시뮬레이터, 라인 시뮬레이터 내에 병들을 배치하고 시각적으로 검사하였다. 병(B)에 인쇄된 삽화가 병(A)에 인쇄된 삽화보다 훨씬 더 많은 손상을 보이는 것으로 밝혀졌다.

Claims (21)

  1. 잉크젯 인쇄 이미지가 제공된 외부 유리 표면을 구비한 유리 용기에 있어서,
    0.002 내지 10 ㎛의 두께를 갖는 적어도 부분적으로 수용성의 CEC가 외부 유리 표면과 잉크젯 인쇄 이미지 사이에 존재하는 것을 특징으로 하는 유리 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    HEC가 상기 외부 유리 표면과 상기 CEC 사이 또는 상기 외부 유리 표면과 상기 잉크젯 인쇄 이미지 사이에 존재하는, 유리 용기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 HEC층은 산화금속층인, 유리 용기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 산화금속층의 상기 산화금속은: 산화주석, 산화티타늄, 산화지르코늄, 및/또는 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택되는, 유리 용기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 산화금속은 전구체로서 모노부틸주석클로라이드로부터 획득된 산화주석인, 유리 용기.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 CEC는 50℃에서 적어도 부분적으로 수용성인, 유리 용기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 CEC는 지방산계 또는 폴리에틸렌 글리콜계인, 유리 용기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 CEC는 화염 또는 플라즈마 처리에 의해 적어도 부분적으로 산화되는, 유리 용기.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 CEC와 상기 잉크젯 인쇄 이미지 사이에 실리카 함유층을 포함하는, 유리 용기.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 유리 표면과 상기 잉크젯 인쇄 이미지 사이에 존재하는 프라이머층을 포함하는, 유리 용기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프라이머는 백색이거나 투명하고 접착 촉진제를 포함하는, 유리 용기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 잉크젯 인쇄 이미지는 에너지-경화 잉크의 하나 이상의 층을 포함하는, 유리 용기.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크젯 인쇄 이미지 위에 적용되는 보호층 및/또는 투명한 코팅을 포함하는, 유리 용기.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크젯 인쇄 이미지는 적어도 300 dpi의 인쇄 해상도를 가지는, 유리 용기.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 용기는 유리병, 바람직하게는 음료수 병, 가장 바람직하게는 일회용 음료수 병인, 유리 용기.
  16. 유리 용기 상에 이미지를 잉크젯 인쇄하는 방법에 있어서,
    a) 0.002 내지 10 ㎛의 두께를 갖는 적어도 부분적으로 수용성의 CEC층을 구비한 유리 용기를 제조하는 단계,
    b)유리 용기 상에 이미지를 잉크젯 인쇄하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 유리 용기 상에 이미지를 잉크젯 인쇄하기 전에 상기 유리 용기 상에 프라이머층을 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 유리 용기 상에 이미지를 잉크젯 인쇄하기 전에 상기 CEC 또는 상기 프라이머층의 화염 또는 플라즈마 처리를 수행하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 화염 또는 플라즈마 처리 후에 상기 유리 용기 상에 실리카층을 적용하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크젯 인쇄 이미지 위에 보호층 및/또는 투명한 코팅을 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  21. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지를 잉크젯 인쇄한 후에 액체, 바람직하게는 음료수로 상기 용기를 충진하는 단계를 포함하는, 방법.
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