CN106414243B - 流动性内容物的填充方法和填充有流动性内容物的包装容器 - Google Patents

Abstract

一种用流动性内容物(31)填充容器(30)的方法，其中所述方法的特征在于，排出多层填充物，所述填充物包括芯层和最外层，所述芯层为流动性内容物且所述最外层为液体(33)，在容器内壁与流动性内容物之间形成液体的膜。使用该方法，改进对流动性内容物的滑移性的液膜可以有效地形成在容器的内表面上。

Description

流动性内容物的填充方法和填充有流动性内容物的包装容器

技术领域

本发明涉及用流动性内容物填充容器的方法，特别是涉及用高粘性的流动性内容物填充容器的方法。此外，本发明涉及填充有流动性内容物的包装容器。

背景技术

塑料容器易于成形、可以廉价地生产，因此，已经广泛地用于各种用途。特别是，从内容物可以容易地被挤出的此类观点，具有通过使用如低密度聚乙烯等烯烃系树脂形成的内表面且直接吹塑成形为瓶形状的烯烃系树脂容器已经有利地用作用于容纳如番茄酱等粘稠的浆料状或糊状的流动性内容物的容器。

此外，容纳高粘性的流动性内容物的瓶在一些情况下以倒立状态贮存，从而使内容物可以快速地排出或者可以全部使用至最后一滴而不残存在瓶内。因此，当将瓶倒立时，期望的是，粘稠的内容物不附着或残存在瓶的内壁面上而快速落下。

作为满足上述要求的瓶，例如，专利文献1提出了其中最内层包括MFR(熔体流动速率)为10g/10min以上的烯烃系树脂的多层结构的瓶。

在上述多层结构的瓶中，最内层具有优异的对油性内容物的润湿性。因此，如果将瓶倒立或倾斜，则如蛋黄酱等油性内容物沿最内层的表面铺展落下并且完全排出而不附着或残存在瓶的内壁面(最内层的表面)上。

作为用于容纳像番茄酱等其中植物纤维分散在水中的粘稠的非油性内容物的瓶，专利文献2和3提出了最内层共混有作为润滑剂的饱和或不饱和的脂肪族酰胺的聚烯烃系树脂瓶。

上述专利文献1-3全部关注依赖形成容器的内表面的热塑性树脂组合物的化学组成而具有改进的对内容物的滑移性的塑料容器，并且实现将滑移性改进至一定程度。然而，由于对热塑性树脂的种类和对添加剂的限定，使得也对改进滑移性施加限制，并且尚未实现显著的改进。

此外，近几年，已经提出了具有作为液体浸透性表面的内表面，即，在与内容物接触的一侧具有作为液体浸透性表面的表面的容器(专利文献4)。在上述容器中，在与容器内的流动性内容物接触的部分形成液体的膜，该液体的膜展示出显著改进的对如番茄酱、沙司或蛋黄酱等流动性内容物的滑移性。

然而，在这种容器中，仍然存在关于如何薄薄地、均匀地且有效地形成液体的膜以改进对内容物的滑移性的问题。

一般采用的手段包括，例如，使容器成形，将液体喷涂至容器与内容物接触的部分以在其上形成液体的膜，然后填充内容物。然而，该手段需要在填充内容物之前形成液膜的步骤，因此，这导致生产性降低。此外，如果试图通过上述手段在容器内形成液膜，则喷涂不必要地大量的液体变得必要。结果，在容器内倾向于形成液体的蓄存部(liquidreservoirs)，导致液膜的厚度的大的分散。

本申请人提出了通过将液体混合至形成容器的内表面的树脂中来形成液膜的手段(JP-A-2013-23468·PCT/JP2014/052879)。根据该方法，不需要设置在填充内容物之前形成液膜的步骤，因此，生产性令人满意。然而，随着液体从形成内层的树脂的共混物中渗出，在容器的内表面上形成液膜。因此，液膜的厚度通常变得相当薄，并且难以确实地控制液膜的厚度。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：JP-A-2007-284066

专利文献2：JP-A-2008-222291

专利文献3：JP-A-2009-214914

专利文献4：WO2014-010534

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的目的是提供一种用流动性内容物填充容器的方法，所述方法能够在容器的内表面上有效地形成液体的膜。

本发明的另一目的是提供一种通过上述填充方法而填充有流动性内容物的包装容器。

用于解决问题的方案

根据本发明，提供一种用流动性内容物填充容器的方法，所述方法包括：

提供与所述流动性内容物非混溶性的液体；和

通过用其外周的至少一部分覆盖有非混溶性液体或覆盖有包含所述非混溶性液体和所述流动性内容物的混合液的流动性内容物填充所述容器，在所述容器的内壁与所述流动性内容物之间形成所述液体的膜。

根据上述填充方法，期望的是：

(1)所述液体为与所述流动性内容物非混溶性的液体；

(2)喷出多层填充物，所述多层填充物包括芯层和最外层，所述芯层为所述流动性内容物且所述最外层为所述液体或所述混合液；

(3)在所述流动性内容物的喷出端部(ejected end)覆盖有所述液体或覆盖有所述混合液的状态下开始所述填充；

(4)使用包括中心管和围绕所述中心管的环状管的多管喷嘴；和

通过将所述多管喷嘴插入容器内、从所述多管喷嘴的所述中心管喷出所述流动性内容物并且从所述多管喷嘴的所述环状管喷出所述液体或所述混合液而用所述流动性内容物填充所述容器；

(5)随着填充至所述容器内的所述流动性内容物的量增大，在从所述容器内逐渐拔出所述多管喷嘴的同时，通过喷出所述液体或所述混合液、和所述流动性内容物而持续填充；和

(6)在比所述流动性内容物从所述中心管喷出的时刻早的时刻喷出所述液体或所述混合液。

此外，根据本发明，提供一种填充有流动性内容物的包装容器，其中在未使用且直立的状态下，在所述包装容器内存在头部空间，并且在除了所述头部空间以外的部分有选择地形成不同于所述流动性内容物的液体的膜。

在所述包装容器中，期望的是：

(7)所述液体为与所述流动性内容物非混溶性的液体；和

(8)所述容器为瓶形状或袋形状。

发明的效果

在本发明的填充方法中，用流动性内容物填充容器，同时，形成液体(例如，表面改质液体)的膜，使得可以有效地避免由用于形成液膜的操作导致的生产性的降低。

此外，在上述方法中，用处于被液膜包裹的状态的流动性内容物填充容器。因此，液膜必然存在于容器的内表面与填充至容器内的流动性内容物之间。结果，所述液体保持确实且稳定地而不分散地展示出改进的对流动性内容物的滑移性。

此外，当瓶形状的容器填充有流动性内容物时，通常，容器形成称为头部空间的空间。然而，如果采用本发明的填充方法，则在容器在未使用且直立的状态下的条件下，在存在内容物的区域有选择地形成液体的膜，并且在头部空间不形成液膜。即，在本发明中，仅在期望改进对流动性内容物的滑移性的区域形成液体的膜。因此，有效防止成本不必要地提高。

附图说明

图1：示出依赖本发明的填充方法形成的包装容器的内表面的状态的部分截面图。

图2：示出作为表示具有图1所示的截面的包装容器的最优选形态的直接吹塑成形的瓶的空容器的状态的图。

图3：示出用于本发明的填充方法的多管喷嘴的端部的透视图。

图4：表明本发明的填充方法的图。

具体实施方式

<包装容器的形态>

现在参照示出采用本发明的填充方法的包装容器的内表面的状态的图1。容器在容器基体1的内表面上形成有液体的膜3以改质(reform)其表面。流动性内容物填充在液膜3上。即，在本发明的填充方法中，形成液膜3，基本上同时填充流动性内容物。

容器基体1具有能够稳定地保持在其内表面上形成的液体的膜3的结构。容器基体将为树脂、玻璃、纸或金属。其中，期望的是，容器基体具有其内表面由树脂形成的结构，在所述树脂中液体渗透至适当的程度以改进液体与容器基体之间的亲和性，这有效避免液体脱落。

作为该树脂，可以示例可以成形为容器的热塑性树脂，如由聚对苯二甲酸乙二醇酯代表的聚酯，以及烯烃系树脂。特别地，从可以有利地用于形成要求改进的滑移性的用于容纳粘稠的流动性内容物的容器如直接吹塑成形的容器的此类观点，可以示例烯烃系树脂，特别是，低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、中或高密度聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯和聚4-甲基-1-戊烯。当然，还可以有利地使用如乙烯、丙烯、1-丁烯和4-甲基-1-戊烯等α-烯烃的无规或嵌段共聚物。此外，可以使用如JP-A-2007-284066中公开的环状烯烃共聚物。

只要内表面通过使用上述热塑性材料来形成，则容器基体1不限于单层结构，而可以具有包括形成内层的树脂层和形成在其上的其它层如树脂、玻璃、纸或金属的层等多层结构。

在上述多层结构中，期望的是，在上述烯烃系树脂等形成的内层与外层之间设置中间层，所述中间层为通过使用如乙烯-乙烯醇共聚物(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的皂化产物)或芳香族聚酰胺等阻气性树脂形成的阻气层。最期望地，所述中间层为乙烯-乙烯醇共聚物形成的阻气层。通过形成阻气层作为中间层，可以赋予阻氧性。特别是，乙烯-乙烯醇共聚物展示出非常优异的阻氧性，因此，有效抑制由渗透通过的氧导致的内容物的氧化或劣化并且确保优异的内容物保存性。

如果设置上述阻气层，则还期望设置粘接剂树脂层以改进与内外层的粘接性，并且防止层分离(delamination)。这能够使中间阻气层牢固地粘接并固定至内外层。用于形成粘接剂树脂层的粘接剂树脂本身是已知的。例如，已经使用在主链或侧链上以1-100meq/100g树脂、特别是10-100meq/100g树脂的量包含羰基(>C＝O)的树脂。具体地，作为粘接剂树脂，使用用如马来酸、衣康酸或富马酸等羧酸，或其酸酐、酰胺或酯接枝改性的烯烃系树脂；乙烯-丙烯酸共聚物；离子交联的烯烃系共聚物；和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

容器基体1的厚度根据容器的形态来设定以展示出期望的强度、柔软性、能力(capability)和挤压性。例如，在优选用于用粘稠的内容物填充的直接吹塑成形的塑料容器的情况下，厚度设定为约100至约800μm。

此外，如果采用多层结构，则期望阻气层(中间层)的厚度可以为一般地1至50μm、特别是9至40μm，同时粘接剂树脂层可以具有展示出适当程度的粘接力的此类厚度，一般地，约0.5至约20μm、优选约1至约8μm的厚度。

此外，在具有多层结构的容器基体1中，多个层中的任意一层可以为通过使用在容器成形时产生的废料树脂和用于形成最外层的纯树脂(virgin resin)的混合物形成的再生树脂层(reground resin layer)。在该情况下，从在维持成形性的同时使资源再利用化的观点，废料树脂的量相对于100重量份的形成最外层的纯树脂应当为约10至约60重量份。最外层邻接层的厚度可以根据包装容器的尺寸或内容物的种类而不同，但是应当是这样的：容器壁的整体厚度不会变得不必要地大并且可以有效地利用废料树脂。即，将最外层邻接层的厚度设定为约20至约400μm。

用于本发明的容器可以具有袋、瓶和杯子等形态。在本发明中，液膜3帮助改进对流动性内容物的滑移性(滑落性)。因此，如上所述，能够在挤压时容易地排出粘稠的内容物的直接吹塑成形的容器适于作为容器基体1。图2示出作为容纳食品用的直接吹塑成形的容器的成形后即刻的空容器的状态。

整体表示为10的空容器具有在上部具有螺纹的口部13。吹塑成形部15连续至口部13，并且包括主体部(body portion)和为了封闭主体部而形成的底部。

在口部13的上部形成封闭部17以将其封闭。封闭部17形成供给管将插入其中以供给吹塑成形用流体的小孔17a。小孔17a与空容器10的内部连通。

即，像在传统的已知方法中，将熔融树脂(成形用树脂的熔融物)挤出(挤出成形)为通过夹断来封闭底部的管形状的预制品。通过预制品中形成的小孔17a，吹塑成形用流体供给至维持在预定的吹塑成形温度下的预制品内以赋予其容器的形态。容器由此直接吹塑成形。

如果试图使不同于直接吹塑成形的容器的容器成形，则通过注射成形等来使试管形状的预制品成形，并且在其中吹入维持在预定的拉伸成形温度下的流体，从而使预制品双轴拉伸吹塑成形。预制品由此成形为容器的形态；即，获得要用内容物填充的空容器。

<液体和流动性内容物>

通过使用与填充至容器内的流动性内容物非混溶性的并且起改进对流动性内容物的滑移性(滑落性)作用的液体，在容器的内表面上形成液膜3。

如果液体是与内容物混溶性的，则液体与内容物混合并且从容器的内表面脱落。即，液膜3崩坏。

与内容物非混溶性的并且起改进对内容物的滑移性作用的液体为不可与内容物混溶的液体，或者，粗略地说，对于水性内容物为亲油性的液体或者对于油性内容物为水或亲水性的液体。一般地，可以使用在容器内填充有内容物的状态下，能够以0.1g/m²以上、特别是0.5g/m²以上的量保持液膜3的液体。特别是，如果液体对容器内表面的表面张力显著地不同于其对内容物的表面张力，则该液体产生高的润滑效果，并且这种液体适用于本发明。

在本发明中，要容纳在容器内的流动性内容物优选为不具有形态保持性但具有流动性从而将液膜3的滑移性利用至最大程度的流动性内容物。即，流动性内容物的优选实例为粘稠的糊状或浆料状的流动性物质(例如，在25℃下的粘度为100mPa·s以上)，或者，具体地，番茄酱，水性糊剂，蜂蜜，各种沙司类，蛋黄酱，如乳液等化妆品液体，液体洗涤剂，洗发剂，洗剂和护发素等。即，在本发明中，液膜3展示出良好的滑移性。因此，如果将容器倾斜或倒立，则甚至粘稠的流动性物质也可以快速地排出而不附着或残存在容器的内表面上。特别是，在上述食品用的直接吹塑成形的容器的情况下，可以通过挤压主体部挤出内容物。因此，容纳番茄酱和蛋黄酱作为内容物。

在本发明中，作为根据容纳在容器内的内容物的种类选择的液体的具体实例，即，作为对于含有水的内容物(例如，番茄酱、沙司)最期望的液体，可以使用硅油、甘油脂肪酸酯、液体石蜡和食用油脂。特别优选的实例为由中链脂肪酸甘油三酯、甘油三油酸酯和甘油二乙酰单油酸酯代表的甘油脂肪酸酯，以及液体石蜡和食用油脂。它们难以挥发并且已经批准为食品添加剂，此外，具有无气味并且不损坏内容物的风味的此类优势。

此外，对于油性内容物，可以使用水或高度亲水性的离子液体。

此外，对于乳化系流动性物质，作为该液体，可以有利地使用硅油、甘油脂肪酸酯、液体石蜡和食用油脂。

<内容物的填充和液膜的形成>

在本发明中，与流动性内容物的填充基本上同时，在具有上述形态的容器基体1上形成液膜3。以下说明为本发明使用图3示出的结构的多管喷嘴20的具体实例，但不仅限于此。

在图3中，多管喷嘴20包括中心管21和围绕中心管21形成在外侧的环状管23。即，中心管21用于填充作为芯层的流动性内容物，而环状管23用于供给作为最外层的液体。

通过使用上述多管喷嘴20，根据图4所示的步骤，填充内容物并且形成液膜3。

即，参考图4(a)，将多管喷嘴20插入空容器30(例如，从图2所示的空容器10中切除封闭部17的空容器)内，并且开始用来自中心管21的流动性内容物31且用来自环状管23的液体33来填充容器的内部。此处，与流动性内容物31相比，稍早供给液体33。即，在多管喷嘴20的中心管21的端部覆盖有液体33的状态下填充流动性内容物31。

因此，如图4(a)所示，流动性内容物31以覆盖有液体33的方式填充至空容器30的内部。

由此填充了流动性内容物31。接下来参考图4(b)，逐渐拉起多管喷嘴20使得多管喷嘴20周围填充的内容物31(和液体33)不会进入多管喷嘴20。在用预定量的内容物31填充容器之后，停止内容物31的供给和液体33的供给，并且如图4(c)所示，将多管喷嘴20从容器30中拔出。现在完成了内容物31和液体33的填充操作。最后，用盖构件等密封容器30的上端。由此获得了期望的填充有流动性内容物31的包装容器。

在如上所述获得的包装容器中，如图4(c)所示，液体33的膜必然形成在内容物31与容器30的内表面之间。液膜保持确实而不分散地展示出改进的滑移性。

在进行上述操作时，液体33的供给速度和内容物31的填充速度可以设定为使得液体33的膜的厚度位于适当的范围内。例如，内容物31的填充速度可以设定为使得不会以破坏周围的液体33的膜的大速度供给内容物31。

如上所述，其可以喷出多层填充物，所述多层填充物包括芯层和最外层，所述芯层为流动性内容物和所述最外层为所述液体。本发明的填充方法填充其外周的至少一部分覆盖有液体的流动性内容物。除了上述方法以外，还可以通过使流动性内容物与供给流动性内容物的一侧(上游侧)的液体33接触来喷出多层填充物。此外，喷出的流动性内容物可以覆盖有液体。或者可以将雾状液体喷涂至流动性内容物上。

为了使液体33的膜几乎不被破坏，期望的是，在内容物31的填充温度下，液体33的粘度低于内容物31的粘度。这是因为通过将液体33的粘度设定为低于内容物31的粘度，尽管以高速度填充内容物31，具有低粘度的液体33也可以容易地追随内容物31的变形，因此，有效地防止液膜被破坏。

此外，期望的是，液体33的表面张力小于内容物31的表面张力。这是因为通过将液体33的表面张力设定为小于内容物31的表面张力，当填充时，液体33可以容易地润湿并铺展在内容物31上。因此，尽管以提高的速度填充内容物31，这也有效地防止液体33的膜被破坏。

根据本发明的填充方法，如上所述，填充流动性内容物31，同时，形成液体33的膜，这防止由用于形成液膜的操作导致的生产性的降低。液膜的厚度还可以通过调节内容物31和液体33的供给速度来容易地调节。

此外，如从图4(c)也可以理解，在由此获得的包装容器内，通常形成头部空间40。然而，在本发明中，当容器处于未使用且直立的状态时，液体33的膜仅在内容物31存在的区域有选择地形成而不在头部空间形成。因此，可以使液体33的使用量最小化以有效避免成本的提高。

此外，在上述实施方案中，最期望与内容物非混溶性的液体用作液体33以改进滑移性。然而，也可以使用用于改进滑移性的液体和流动性内容物的混合液。在该情况下，混合液从环状管23喷出以覆盖从中心管21喷出的流动性内容物31。然而，此处，覆盖层发生相分离；即，混合液中的流动性内容物与从中心管21喷出的流动性内容物31一体化并且用于改进滑移性的液体排出至外层以形成液膜。

以上参考填充瓶形状的容器的情况说明了填充方法。然而，只要多管喷嘴20用于填充内容物31和用于供给液体33，则本发明的填充方法不仅限于填充瓶形状的容器的情况，当然，也可以用于填充如袋状等任意其它形状的容器的情况。

附图标记说明：

1：容器基体

3：液膜

10：空容器

13：口部

15：吹塑成形部

17：封闭部

20：多管喷嘴

21：中心管

23：环状管

30：空容器

31：流动性内容物

33：液体

Claims (10)

1.一种用流动性内容物填充容器的方法，所述方法包括：

提供选自由硅油、甘油脂肪酸酯、液体石蜡和食用油脂组成的组中的一种以上的液体；和

通过用其外周的至少一部分覆盖有所述液体或覆盖有包含所述液体和所述流动性内容物的混合液的流动性内容物填充所述容器，在所述容器的内壁与所述流动性内容物之间全部形成所述液体的膜，

所述流动性内容物为水性，

所述容器的内壁为树脂制，

所述液体与所述流动性内容物是非混溶性的并且改进对流动性内容物的滑移性。

2.根据权利要求1所述的填充方法，其中用其外周的至少一部分覆盖有所述液体的状态的流动性内容物来填充所述容器。

3.根据权利要求1所述的填充方法，其中用其外周的至少一部分覆盖有所述混合液的状态的流动性内容物来填充所述容器。

4.根据权利要求1所述的填充方法，其中喷出多层填充物，所述多层填充物包括芯层和最外层，所述芯层为所述流动性内容物且所述最外层为所述液体或所述混合液。

5.根据权利要求1所述的填充方法，其中在所述流动性内容物的喷出端部覆盖有所述液体或覆盖有所述混合液的状态下开始所述填充。

6.根据权利要求1所述的填充方法，其中：

使用包括中心管和围绕所述中心管的环状管的多管喷嘴；和

通过将所述多管喷嘴插入所述容器内、从所述多管喷嘴的所述中心管喷出所述流动性内容物并且从所述多管喷嘴的所述环状管喷出所述液体或所述混合液而用所述流动性内容物填充所述容器。

7.根据权利要求6所述的填充方法，其中随着填充至所述容器内的所述流动性内容物的量增大，在从所述容器内逐渐拔出所述多管喷嘴的同时，通过喷出所述液体或所述混合液、和所述流动性内容物而持续填充。

8.根据权利要求7所述的填充方法，其中在比所述流动性内容物从所述中心管喷出的时刻早的时刻喷出所述液体或所述混合液。

9.根据权利要求1所述的填充方法，其中所述流动性内容物的外周覆盖有液滴状的所述液体。

10.根据权利要求6所述的填充方法，其中所述多管喷嘴的全部喷出口常时开口。

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