JP7779505B2 - 抽出用シート材 - Google Patents

Description

本発明は、スパンボンド不織布層と第一メルトブロー不織布層と第二メルトブロー不織布層とを積層した抽出用シート材に関する。

スパンボンド不織布層とメルトブロー不織布層との２層からなる不織布シートは、一般に比較的丈夫で抽出性に優れているため、コーヒー、紅茶、出汁等を抽出するための抽出用シート材として使用されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。

特許文献１に記載される抽出用シート材は、ポリエステル系の繊維からなるスパンボンド不織布層とメルトブロー不織布層とを有し、抽出用シート材の繊維間隙と３％モジュラスを調節することにより、透明性及び成分抽出性の向上と、粉漏れの低減との両立を実現し、製造又は加工中における不良品の発生を防ぐことができるものである。

特許文献２に記載される抽出用シート材は、繊維の耐熱性を高めたスパンボンド不織布層と、加熱により速やかに軟化して流動化するメルトブロー不織布層とから構成されており、短時間でシールしても大きなシール強度を得ることができるものである。

国際公開第２０１８／２１６０４７号 国際公開第２０１５／１４７１１９号

特許文献１及び２の抽出用シート材は何れも、スパンボンド不織布層とメルトブロー不織布層とを積層したものであり、スパンボンド不織布層はその構成繊維の間隙が大きいため、ヒートシールしたときに溶融した樹脂が、スパンボンド不織布層の外側に漏れ出し（以下、「裏抜け」と称する。）、シールバーが汚染される虞がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ヒートシール処理時に溶融樹脂が裏抜けするのを防ぐことができる抽出用シート材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係る抽出用シート材の特徴構成は、
スパンボンド不織布層と第一メルトブロー不織布層と第二メルトブロー不織布層とをこの順で積層してなる抽出用シート材であって、
前記第二メルトブロー不織布層を構成する樹脂の融点が、前記スパンボンド不織布層を構成する樹脂の融点、及び前記第一メルトブロー不織布層を構成する樹脂の融点より低くなるように設定されたことにある。

本構成の抽出用シート材によれば、スパンボンド不織布層と第一メルトブロー不織布層と第二メルトブロー不織布層とがこの順で積層されて構成されている。スパンボンド不織布層を構成する樹脂繊維は、繊維同士が部分的に熱圧着されているので、樹脂繊維間に比較的大きな隙間がある状態となる。一方、第一メルトブロー不織布層を構成する樹脂繊維は、製造時に熱風で延伸しているため繊維同士が自己融着し、さらに、スパンボンド不織布層を構成する樹脂繊維の一部にも融着しているため、三次元的に樹脂繊維の間隙が小さい状態が維持される。また、本構成の抽出用シート材によれば、第二メルトブロー不織布層を構成する樹脂の融点が、スパンボンド不織布層を構成する樹脂の融点、及び第一メルトブロー不織布層を構成する樹脂の融点より低くなるように設定されている。このため、ヒートシール処理時に第二メルトブロー不織布層を構成する樹脂が溶融しても、第一メルトブロー不織布層を構成する樹脂は溶融せずに三次元的に樹脂繊維の間隙が小さい状態が維持される。その結果、ヒートシール処理時に溶融した第二メルトブロー不織布層の樹脂がスパンボンド不織布層側の表面に漏れ出ようとしても、第一メルトブロー不織布層によって阻止されることになり、ヒートシール処理時に溶融樹脂が裏抜けするのを防ぐことができる。

本発明に係る抽出用シート材において、
前記第二メルトブロー不織布層が内側となるように折って前記第二メルトブロー不織布層を重ね合わせた所定部分を前記スパンボンド不織布層側から加熱挟圧するヒートシール処理により形成される溶着部において、
前記第二メルトブロー不織布層由来の樹脂が、前記スパンボンド不織布層に到達することなく前記第一メルトブロー不織布層の厚み内に入り込んでいることが好ましい。

本構成の抽出用シート材によれば、ヒートシール処理によって形成される溶着部において、第二メルトブロー不織布層由来の樹脂がスパンボンド不織布層に到達することなく第一メルトブロー不織布層の厚み内に入り込んでいる。これにより、第二メルトブロー不織布層由来の樹脂がスパンボンド不織布層の表面に裏抜けしない。

本発明に係る抽出用シート材において、
前記第一メルトブロー不織布層を構成する樹脂の融点と、前記第二メルトブロー不織布層を構成する樹脂の融点との差が、３０℃以上に設定されていることが好ましい。

本構成の抽出用シート材によれば、第一メルトブロー不織布層を構成する樹脂の融点と、第二メルトブロー不織布層を構成する樹脂の融点との差が、十分な大きさ（３０℃以上）に設定されているので、ヒートシール処理時に第二メルトブロー不織布層を構成する樹脂が溶融しても、第一メルトブロー不織布層を構成する樹脂は溶融せずに三次元的に樹脂繊維の間隙が小さい状態が確実に維持される。従って、ヒートシール処理時に溶融樹脂が裏抜けするのを確実に防ぐことができる。

本発明に係る抽出用シート材において、
前記第一メルトブロー不織布層の平均繊維径が、０．４～３０μｍであることが好ましい。

本構成の抽出用シート材によれば、第一メルトブロー不織布層の平均繊維径が、０．４～３０μｍであることにより、一定以上の生産効率、及びフィルタ機能を確保しつつ第一メルトブロー不織布層を構成する繊維を極細化させて、ヒートシール処理時における、第二メルトブロー不織布層を構成する繊維の溶融樹脂が第一メルトブロー不織布層を構成する繊維の間隙により入り込み難くすることができる。これにより、ヒートシール処理時に溶融樹脂が裏抜けすることを防止する効果をさらに向上させることができる。

本発明に係る抽出用シート材において、
前記第一メルトブロー不織布層の目付が、１～１０ｇ／ｍ ^２であることが好ましい。

本構成の抽出用シート材によれば、第一メルトブロー不織布層の目付が、１～１０ｇ／ｍ ^２であることにより、第一メルトブロー不織布層の厚みや繊維の間隙が適度なものとなり、ヒートシール処理時に溶融樹脂が裏抜けすることを防止する効果をさらに向上させることができる。

本発明に係る抽出用シート材において、
前記第一メルトブロー不織布層の平均繊維径が、１６．５μｍ以下であり、且つ前記第二メルトブロー不織布層の平均繊維径が、１３．６μｍ以下であることが好ましい。

本構成の抽出用シート材によれば、第一メルトブロー不織布層の平均繊維径が、１６．５μｍ以下であり、且つ第二メルトブロー不織布層の平均繊維径が、１３．６μｍ以下であることにより、ヒートシール処理時に溶融樹脂が裏抜けすることを防止する効果が特に顕著なものとなる。

図１は、本発明に係る抽出用シート材を模式的に示し、（ａ）は断面図、（ｂ）はスパンボンド不織布層を構成する繊維の絡まり状態図、（ｃ）は第一メルトブロー不織布層を構成する繊維の絡まり状態図、（ｄ）は第二メルトブロー不織布層を構成する繊維の絡まり状態図、（ｅ）はスパンボンド不織布層、第一メルトブロー不織布層、及び第二メルトブロー不織布層の積層状態の繊維の絡まり状態図である。 図２は、本発明に係る抽出用シート材の製造方法の手順を示し、（ａ）は第一工程の説明図、（ｂ）は第二工程の説明図、（ｃ）は第三工程の説明図である。 図３は、抽出用シート材を加工した抽出用バッグを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ－Ｘ´線断面図である。 図４は、抽出用シート材におけるヒートシール処理の対象部分の断面を示し、（ａ）はヒートシール処理前の状態図、（ｂ）はヒートシール処理後の図３（ｂ）のＹ－Ｙ´線断面図である。

以下、本発明の抽出用シート材に関する実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図に示される抽出用シート材の層構造のサイズ関係は、発明の理解を容易にするため適宜誇張してあり、実際のサイズ関係をそのまま反映したものとは限らない。また、本発明は、以下に説明する構成に限定されることを意図しない。

＜抽出用シート材の層構造＞
図１は、本発明に係る抽出用シート材１を模式的に示し、（ａ）は断面図、（ｂ）はスパンボンド不織布層５を構成する繊維の絡まり状態図、（ｃ）は第一メルトブロー不織布層１０を構成する繊維の絡まり状態図、（ｄ）は第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維の絡まり状態図、（ｅ）はスパンボンド不織布層５、第一メルトブロー不織布層１０、及び第二メルトブロー不織布層２０の積層状態の繊維の絡まり状態図である。図１（ａ）に示す抽出用シート材１は、紅茶、及び緑茶等の茶類、並びに鰹、及び昆布等の出汁の抽出用バッグの素材として用いられるシート材であり、スパンボンド不織布層５と、第一メルトブロー不織布層１０と、第二メルトブロー不織布層２０とを積層した構造を有する。

＜スパンボンド不織布層＞
スパンボンド不織布層５は、主に成分抽出性に影響を及ぼす層であり、スパンボンド法により製造されたスパンボンドウェブからなる。スパンボンド法は、紡糸ノズルから押し出された溶融樹脂に高速のガス流を吹き付けることにより牽引、延伸させつつ冷却固化して繊維を形成し、この繊維をコレクター上に集積してウェブとする不織布の製造方法である。スパンボンド法では、必要に応じて、フラットロールを用いてウェブの厚さを調整したり、熱エンボスロールを用いて部分的熱接着処理を施したりする。一般に、スパンボンド法により製造されたスパンボンドウェブは、メルトブロー法により製造されたメルトブローウェブよりも高い強度が得られるため、抽出用バッグに加工したときにスパンボンド不織布層５を外側に配することで、輸送時等に抽出用バッグどうしが接触することで繊維が解れることを抑制することができる。抽出用シート材１が茶類及び出汁の抽出に適した高い成分抽出性を有するためには、スパンボンド不織布層５として繊維の間隙が大きいスパンボンドウェブを用いる必要がある。スパンボンドウェブにおける繊維の間隙は、スパンボンドウェブを製造するにあたり単位面積当たりの繊維長を調整することにより、その大きさをある程度制御することが可能である。ここで、「単位面積当たりの繊維長」とは、単位面積の不織布に含まれるすべての繊維について、それらの長さを合計した値と規定する。

＜第一、第二メルトブロー不織布層＞
第一メルトブロー不織布層１０は、ヒートシール処理を行ったときに、第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維の樹脂がスパンボンド不織布層５へと抜けようとするのを阻止するための層である。一方、第二メルトブロー不織布層２０は、ヒートシール処理を行ったときに抽出用シート材１どうしを溶着させるための層である。第一メルトブロー不織布層１０、及び第二メルトブロー不織布層２０は何れも、メルトブロー法により製造されたメルトブローウェブからなる。メルトブロー法は、紡糸ノズルから押し出された溶融樹脂に高温高速のガス流を吹き当てることにより、その溶融樹脂を引き伸ばして繊維化しつつ飛散させ、これをコレクター上に集積してシート状に固化させる不織布の製造方法である。

図１（ｅ）は、スパンボンド不織布層５、第一メルトブロー不織布層１０、及び第二メルトブロー不織布層２０の積層状態の繊維の絡まり状態図である。図１（ｅ）において、スパンボンド不織布層５を構成する繊維は、繊維同士が部分的に熱圧着されているので、繊維間に比較的大きな隙間がある状態となる。一方、第一メルトブロー不織布層１０を構成する繊維は、製造時に熱風で延伸しているため繊維同士が自己融着し、さらに、スパンボンド不織布層５を構成する繊維の一部にも融着しているため、三次元的に繊維の間隙が小さい状態が維持される。また、第二メルトブロー不織布層２０を構成する樹脂の融点は、スパンボンド不織布層５を構成する樹脂の融点、及び第一メルトブロー不織布層１０を構成する樹脂の融点より低くなるように設定されている。このような構成の抽出用シート材１に対してヒートシール処理を行った場合、第二メルトブロー不織布層２０を構成する樹脂繊維が溶融しても第一メルトブロー不織布層１０を構成する樹脂繊維は溶融せずに三次元的に繊維間隙が小さい状態が維持される。

［抽出用シート材の通気量］
抽出用シート材１は、紅茶、及び緑茶等の茶類、並びに鰹、及び昆布等の出汁の抽出に好適に用いるために、成分抽出性の指標となる通気量が１５０ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃ以上であることが好ましい。通気量が１５０ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃ未満である場合、抽出対象の成分抽出性に劣る虞がある。

［抽出用シート材の目付］
抽出用シート材１の目付は、１０～３０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。抽出用シート材１の目付が１０ｇ／ｍ^２未満である場合、抽出用シート材１の強度が不足する虞がある。抽出用シート材１の目付が３０ｇ／ｍ^２を超える場合、通気量が小さくなることで、抽出対象の成分抽出性に劣る虞がある。抽出用シート材１の目付が上記の範囲であれば、抽出対象の成分抽出性に優れ、且つ良好な強度を有するものとなる。

［各不織布層の構成繊維材料］
スパンボンド不織布層５、第一メルトブロー不織布層１０、及び第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維材料としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ビニロン系樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられ、これらの中でも、ポリエステル系樹脂が好ましい。ポリエステル系樹脂としては、直鎖状ポリエステルや共重合ポリエステル等のポリエステル系樹脂が挙げられ、例えば、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンイソフタレート共重合体、及びポリ乳酸（ＰＬＡ）を好適に用いることができる。ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンイソフタレート共重合体としては、酸成分のテレフタル酸／イソフタル酸の重合比を適度な範囲に調整したもの、並びにテレフタル酸を主成分とし、イソフタル酸以外の５－ナトリウムスルホイソフタル酸、４－ヒドロキシ安息香酸、アジピン酸、ナフタレンジカルボン酸、及びフタル酸等のジカルボン酸と、エチレングリコール、１，４－ブタンジオール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ペンタエリスルトール等のジオール成分とを適当な比率で重合させたものを好適に用いることができる。また、ポリエステル系樹脂には、例えば、各種エラストマー類等の衝撃性改良剤、結晶核剤、着色防止剤、艶消し剤、酸化防止剤、耐熱剤、可塑剤、滑剤、耐候剤、着色剤、顔料等を適宜添加することができる。

［各不織布層の形態］
スパンボンド不織布層５、第一メルトブロー不織布層１０、及び第二メルトブロー不織布層２０の夫々の不織布層を構成する繊維の形態としては、モノフィラメント、マルチフィラメント、２種類の樹脂を組み合わせた芯鞘構造の複合繊維等が挙げられる。繊維の断面形状は、特に限定されるものではなく、一般的な丸型の他、扁平型、楕円型、三角型、中空型、Ｙ型、Ｔ型、Ｕ型等の異型であってもよい。

［スパンボンド不織布層の平均繊維径］
スパンボンド不織布層５を構成する繊維の平均繊維径は、１０～３０μｍであることが好ましく、より好ましくは１３～２６μｍである。平均繊維径が１０μｍ未満である場合、抽出用シート材１の成分抽出性が劣る虞がある。平均繊維径が３０μｍを超える場合、スパンボンド不織布層５の強度が不足する虞がある。なお、「平均繊維径」とは、不織布シートを構成する繊維の太さの平均値であり、例えば、繊維の断面形状が丸形である場合、平均繊維径には、その直径の平均値を用い、繊維の断面形状が扁平型、楕円型、多角形等の異型である場合、平均繊維径には、繊維の断面積と同面積の円の直径の平均値を用いる。このような平均繊維径は、例えば、顕微鏡を使用して不織布シートの断面の観察を行い、複数本の繊維を選択して、夫々の繊維径を計測して平均値を求めることで決定することができる。

［スパンボンド不織布層の目付］
スパンボンド不織布層５の目付は、８～２５ｇ／ｍ^２であることが好ましく、より好ましくは１５ｇ／ｍ^２以下である。目付が８ｇ／ｍ^２未満である場合、スパンボンド不織布層５の強度が不足する虞がある。目付が２５ｇ／ｍ^２を超える場合、強度、裏抜けの問題は生じなくなるが、抽出対象の成分抽出性に劣る虞がある。

［第一メルトブロー不織布層の平均繊維径］
第一メルトブロー不織布層１０を構成する繊維の平均繊維径ｄ_１は、０．４～３０μｍであることが好ましく、より好ましくは０．５～２１μｍであり、さらに好ましくは０．５～１６．５μｍである。一般に、メルトブロー法は、メルトブローウェブを形成する繊維を極細化できることがメリットである。本発明の抽出用シート材１では、第一メルトブロー不織布層１０を構成する繊維を極細化させて、平均繊維径ｄ_１を上記の範囲とすることで、ヒートシール処理時における、第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維の樹脂が第一メルトブロー不織布層１０を構成する繊維の間隙に入り込み難くすることにより、第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維の樹脂がスパンボンド不織布層５側の表面に裏抜けすることを防止する効果をさらに向上させることができる。平均繊維径ｄ_１が０．４μｍ未満である場合、裏抜けを防止する効果には優れるが、生産効率が低く、第一メルトブロー不織布層１０を構成する繊維の間隙が狭くなりすぎて目詰まりが生じ、フィルタ機能が損なわれる虞がある。平均繊維径ｄ_１が３０をμｍを超える場合、ヒートシール処理時における、第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維の樹脂が第一メルトブロー不織布層１０を構成する繊維の間隙に入り込みやすくなり、第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維の樹脂の裏抜け防止効果が十分に得られない虞がある。

［第一メルトブロー不織布層の目付］
第一メルトブロー不織布層１０の目付は、１～１０ｇ／ｍ^２であることが好ましく、より好ましくは８ｇ／ｍ^２以下である。目付が１ｇ／ｍ^２未満である場合、ヒートシール処理時における、第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維の樹脂の裏抜け防止効果が十分に得られない虞や、第一メルトブロー不織布層１０の強度が不足する虞がある。目付が１０ｇ／ｍ^２を超える場合、抽出用シート材１全体としての通気量が小さくなることで、抽出対象の成分抽出性に劣る虞がある。目付が上記の範囲であれば、ヒートシール処理時における、第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維の樹脂の裏抜け防止効果をさらに向上させることができる。

［第二メルトブロー不織布層の平均繊維径］
第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維の平均繊維径ｄ_２は、スパンボンド不織布層５、第一メルトブロー不織布層１０の目付にも左右されるが、第一メルトブロー不織布層１０と比較して細すぎないことが好ましく、０．４～３０μｍであることが好ましく、より好ましくは０．５～１３．６μｍである。平均繊維径ｄ_２が０．４μｍ未満である場合、ヒートシール処理時に抽出用シート材１どうしを融着させる効果が十分に得られない虞がある。平均繊維径ｄ_２が３０μｍを超える場合、ヒートシール処理において第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維を溶融させるための処理時間が長くなり、後述する抽出用バッグ１００の製造効率が低下する虞がある。

［第二メルトブロー不織布層の目付］
第二メルトブロー不織布層２０の目付は、１～１０ｇ／ｍ^２であることが好ましく、より好ましくは４～７ｇ／ｍ^２である。目付が１ｇ／ｍ^２未満である場合、ヒートシール処理時に第二メルトブロー不織布層２０において溶融した樹脂の量が不足し、適切なシール強度が得られない虞がある。目付が１０ｇ／ｍ^２を超える場合、抽出用シート材１全体としての通気量が小さくなることで、抽出対象の成分抽出性に劣る虞がある。第二メルトブロー不織布層２０の目付が上記の範囲であれば、ヒートシール処理時に第二メルトブロー不織布層２０において溶融した樹脂が適切な量となることで、ヒートシール処理により適切な接着性が得られ、且つ抽出用シート材１が成分抽出性に優れたものとなる。

［第二メルトブロー不織布層のメルトフローレイト］
第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維は、当該繊維を構成する樹脂の融点より７０～１２０℃高い温度におけるメルトフローレイトが１５０～２７０ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。

第二メルトブロー不織布層２０となる溶融樹脂の一部は、第一メルトブロー不織布層１０の繊維の間隙に入り込んだ状態で固化する。これにより、第二メルトブロー不織布層２０由来の樹脂がスパンボンド不織布層５の表面に裏抜けしない。

第一メルトブロー不織布層１０を構成する繊維の融点と、第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維の融点との差は、３０℃以上であることが好ましく、より好ましくは４２～１０６℃である。両不織布層１０，２０の融点の差が３０℃以上であれば、ヒートシール処理において処理温度を、第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維の融点よりも十分に高く設定することで、スパンボンド不織布層５や第一メルトブロー不織布層１０を構成する繊維を溶融させることなく、第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維を短時間で溶融させることができる。

＜抽出用シート材の製造方法＞
図２は、本発明に係る抽出用シート材１の製造方法の手順を示し、（ａ）は第一工程の説明図、（ｂ）は第二工程の説明図、（ｃ）は第三工程の説明図である。本発明に係る抽出シート材１の製造方法について、図２を用いて以下に説明する。

［第一工程（スパンボンド不織布層形成工程）］
図２（ａ）に示すように、押出機５１から溶融した熱可塑性樹脂を紡糸口金５２へと圧送し、紡糸した糸を、エジェクタ５３を介して冷却延伸し、コンベヤ５４のコンベヤネット５４ａ上に開繊・堆積させてウェブ状のスパンボンド不織布層５を構成するスパンボンドウェブ３５を形成する。

［第二工程（第一メルトブロー不織布層形成工程）］
次いで、図２（ｂ）に示すように、コンベヤ５９のコンベヤネット５９ａで搬送する、第一工程で形成したウェブ状のスパンボンド不織布層５の表面に、押出機５７から溶融した熱可塑性樹脂を紡糸口金５８へと圧送し、高温圧縮空気にて延伸紡糸し、固化する前に集積させることで、ウェブ状の第一メルトブロー不織布層１０を構成する第一メルトブローウェブ４１を積層したシートを形成する。

［第三工程（第二メルトブロー不織布層形成工程）］
そして、図２（ｃ）に示すように、コンベヤ６４のコンベヤネット６４ａで搬送する、第一工程、第二工程で形成した積層シート４０の表面に、押出機６２から、第一工程、第二工程で使用したものより融点の低い熱可塑性樹脂を溶融し、紡糸口金６３へと圧送し、高温圧縮空気にて延伸紡糸し、固化する前に集積させることでウェブ状の第二メルトブロー不織布層２０を構成する第二メルトブローウェブ４２を形成する。その後、フラットロール又はエンボスロールなどを用いて、ウェブ状の不織布層の厚さを調整したり部分的熱接着処理したりすることで、スパンボンド不織布層５と第一メルトブロー不織布層１０と第二メルトブロー不織布層２０とを積層した構造を有する抽出用シート材１を得ることができる。

なお、上記製造方法では、各製造工程に１つずつの押出機、紡糸口金を示したが、これに限定されるものではなく、各工程で２基以上の押出機、紡糸口金を用いて、複数の種類の樹脂によりウェブを積層してもよい。

上記の第一工程から第三工程を包含する製造方法で、ウェブ状の不織布層を形成する例を示したが、以下に示す方法を適宜採用し、各層、または全体を積層一体化し、抽出シート材１を製造することができる。

（積層一体化方法例１）
第一工程で形成したウェブ状のスパンボンド不織布層５の表面に、第二工程にてウェブ状の第一メルトブロー不織布層１０を形成して得られた積層体に部分的熱接着処理を行い、その後、第三工程のウェブ状の第二メルトブロー不織布層２０を形成する方法である。ここで、部分的熱接着処理工程は、例えば、凹凸の表面構造を有する加熱したエンボスロールと平滑なフラットロールとの間に、繊維状樹脂をネット上に開繊・堆積させて形成したウェブを通過させることによってなされる。熱圧着される部分の面積比率（部分熱圧着率）は、不織布表面の全体面積に対して５．０～３０．０％であることが好ましい。

積層一体化方法例１によれば、第一工程にて形成したウェブ状のスパンボンド不織布層５上に第二工程にて形成するウェブ状の第一メルトブロー不織布層１０を積層した後、部分的熱接着処理にて一体化することで、ウェブ状のスパンボンド不織布層５にウェブ状の第一メルトブロー不織布層１０が入り込んだ形で強固に一体化されたスパンボンド不織布層５と第一メルトブロー不織布層１０との積層体が形成される。その後、ウェブ状の第二メルトブロー不織布層２０を集積することで、ウェブ状の第二メルトブロー不織布層２０が、該シート形成時に第一メルトブロー不織布層１０を越えてスパンボンド不織布層５に到達することを防ぎ、抽出用シート材１をヒートシール処理する時に溶融樹脂が裏抜けするのを防ぐ効果を高めることができる。

（積層一体化方法例２）
第一工程でウェブ状のスパンボンド不織布層５を形成した後、部分的熱接着処理工程を行った後、第二工程にてウェブ状の第一メルトブロー不織布層１０を固化する前に集積することで、スパンボンド不織布層５とウェブ状の第一メルトブロー不織布層１０との積層シートを形成し、その後、第三工程のウェブ状の第二メルトブロー不織布層２０を固化する前に積層し、シートを形成する方法である。

積層一体化方法例２によれば、部分的熱接着処理が施されたスパンボンド不織布層５を予め形成することにより、積層一体化方法例１と比較して、ウェブ状の第一メルトブロー不織布層１０がスパンボンド不織布層５に貫入しづらくなるが、スパンボンド不織布層５の上にウェブ状の第一メルトブロー不織布層１０が一体化されることで、ウェブ状の第一メルトブロー不織布層１０のネットワークが形成され、ウェブ状の第二メルトブロー不織布層２０がウェブ状の第一メルトブロー不織布層１０を越えてスパンボンド不織布層５に到達することを防ぎ、抽出用シート材１をヒートシール処理する時に溶融樹脂が裏抜けするのを防ぐ効果をある程度、高めることができる。

（積層一体化方法例３）
ウェブ状のスパンボンド不織布層５を形成するスパンボンド不織布層形成工程と、ウェブ状のスパンボンド不織布層５の表面にウェブ状の第一メルトブロー不織布層１０を形成する第一メルトブロー不織布層形成工程と、ウェブ状の第一メルトブロー不織布層１０の表面にウェブ状の第二メルトブロー不織布層２０を形成する第二メルトブロー不織布層形成工程を順に行った後、部分的熱接着処理工程を行うことで、スパンボンド不織布層５、第一メルトブロー不織布層１０、及び第二メルトブロー不織布層２０の積層体を得る方法である。

積層一体化方法例３によれば、第一工程、第二工程、及び第三工程でウェブ状の不織布層を形成した後、部分的熱接着処理工程により一体化するため、第三工程にて形成されるウェブ状の第二メルトブロー不織布層２０がやや、ウェブ状のスパンボンド不織布層５に抜けやすく、抽出用シート材１をヒートシール処理する時に溶融樹脂が裏抜けするのを防ぐ効果がやや劣るものの、第一メルトブロー不織布層１０を介さない場合と比較すれば、裏抜け防止の効果が得られる。

なお、積層一体化の方法は、上記の方法例１～３だけでなく、各工程後に部分的熱接着処理を各々施す、フラットロール間を通して、繊維の形状を失わない程度に全体に圧力を加えて一体化させる方法等を組み合わせるなど、様々な態様を取ることができる。

＜抽出用バッグ＞
図３は、抽出用シート材１を加工した抽出用バッグ１００を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ－Ｘ´線断面図である。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、抽出用バッグ１００は、内部に茶葉粉末等の抽出材料１０３が封入されたティーバッグであり、袋部１０１の三辺に溶着部１０２が形成されている。

袋部１０１は、抽出用シート材１の構造がそのまま維持された部分であり、茶類及び出汁の抽出に適した高い成分抽出性を有する。

図４（ａ）は、抽出用シート材１におけるヒートシール処理の対象部分の断面を示し、ヒートシール処理前の状態図である。溶着部１０２は、第二メルトブロー不織布層２０が内側となるように抽出用シート材１を二つ折りにして重ね合わせた部分の端縁部をヒートシール処理によって溶着した部分であり、図４（ａ）に示すように、第二メルトブロー不織布層２０を互いに対向させ、スパンボンド不織布層５側からシールバーＨにより加熱挟圧することにより形成される。

図４（ｂ）は、図３（ｂ）のＹ－Ｙ´線における溶着部１０２の部分断面図である。溶着部１０２では、第二メルトブロー不織布層２０を構成する繊維が溶融し再度固化した樹脂溶着層２５が形成されることで、重ね合わせられた抽出用シート材１が一体化している。ヒートシール処理時に第二メルトブロー不織布層２０において溶融した樹脂の一部は、シールバーＨの挟圧力により、第一メルトブロー不織布層１０を構成する繊維の間隙に入り込むため、抽出用バッグ１００の溶着部１０２では、第一メルトブロー不織布層１０を構成する繊維の間隙に第二メルトブロー不織布層２０由来の樹脂溶着層２５の一部がスパンボンド不織布層５に到達することなく第一メルトブロー不織布層１０の厚み内に入り込んだ状態となる。その一方で、溶着部１０２では、スパンボンド不織布層５に樹脂が入り込まずにスパンボンド不織布層５のそのままの形態が維持されている。

本実施形態の抽出用シート材１において、スパンボンド不織布層５を構成する樹脂繊維は、繊維同士が部分的に熱圧着されているので、樹脂繊維間に比較的大きな隙間がある状態となる。一方、第一メルトブロー不織布層１０を構成する樹脂繊維は、製造時に熱風で延伸しているため繊維同士が自己融着し、さらに、スパンボンド不織布層５を構成する樹脂繊維の一部にも融着しているため、三次元的に樹脂繊維の間隙が小さい状態が維持される。また、本構成の抽出用シート材１においては、第二メルトブロー不織布層２０を構成する樹脂の融点が、スパンボンド不織布層５を構成する樹脂の融点、及び第一メルトブロー不織布層１０を構成する樹脂の融点より低くなるように設定されている。このため、ヒートシール処理時に第二メルトブロー不織布層２０を構成する樹脂が溶融しても、第一メルトブロー不織布層１０を構成する樹脂は溶融せずに三次元的に樹脂繊維の間隙が小さい状態が維持される。その結果、ヒートシール処理時に溶融した第二メルトブロー不織布層２０の樹脂がスパンボンド不織布層５側の表面に漏れ出ようとしても、第一メルトブロー不織布層１０によって阻止されることになり、ヒートシール処理時に溶融樹脂が裏抜けするのを防ぐことができる。

以上、本発明の抽出用シート材について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

以下、本発明の抽出用シート材の実施例について説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

本発明の特徴構成を有する抽出用シート材（実施例１～８）、及び本発明の特徴構成を有しない抽出用シート材（比較例１及び２）をそれぞれ作製し、裏抜け評価を行った。

（実施例１）
前述した第一工程（スパンボンド不織布層形成工程）により、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ（融点：２５２～２５６℃））の樹脂繊維からなるウェブ状のスパンボンド不織布層を形成した。次いで、前述した第二工程（第一メルトブロー不織布層形成工程）により、第一工程で形成したウェブ状のスパンボンド不織布層の表面にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ（融点：２５２～２５６℃））の樹脂繊維からなるウェブ状の第一メルトブロー不織布層を形成した。その後、ウェブ状のスパンボンド不織布層、及びウェブ状の第一メルトブロー不織布層の積層体に対して、部分熱圧着率１５％の部分的熱接着処理を行った。さらに、前述した第三工程（第二メルトブロー不織布層形成工程）により、第一メルトブロー不織布層の表面に低融点ポリエステルであるポリエチレンテレフタレート共重合体（ｃｏ－ＰＥＴ（融点：２００～２１０℃））の樹脂繊維からなるウェブ状の第二メルトブロー不織布層を形成した。その後、フラットロールの間を通すことで、実施例１の抽出用シート材を得た。実施例１の抽出用シート材全体の目付は１８ｇ／ｍ^２であり、スパンボンド不織布層の目付は１０ｇ／ｍ^２であり、第一メルトブロー不織布層の目付は２ｇ／ｍ^２であり、第二メルトブロー不織布層の目付は６ｇ／ｍ^２であった。実施例１の抽出用シート材の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した画像において、スパンボンド不織布層を構成する繊維の直径を１０箇所で測定し、その平均値として求めた平均繊維径は、１３．６μｍであった。実施例１の抽出用シート材における第一メルトブロー不織布層、及び第二メルトブロー不織布層についても同様の測定法により測定した結果、第一メルトブロー不織布層の平均繊維径は、１３．６μｍであり、第二メルトブロー不織布層の平均繊維径は、１０．３μｍであった。

（実施例２～８）
第一工程～第三工程において、シートの移動速度、樹脂を溶融させる加熱温度、溶融樹脂に当てる空気流の温度、溶融樹脂の噴射距離等を適宜調整した。実施例７の抽出用シート材では、第二メルトブロー不織布層を構成する樹脂繊維として、融点が１５０～１６０℃の低融点ポリエステル（ｃｏ－ＰＥＴ）を用いた。実施例８の抽出用シート材では、第二メルトブロー不織布層を構成する樹脂繊維として、融点が１６２℃程度のポリ乳酸（ＰＬＡ）を用いた。その他は、実施例１に準じた手順で実施例２～８の抽出用シート材を得た。

（比較例１及び２）
実施例１の抽出用シート材における第一メルトブロー不織布層を形成していない点以外は、実施例１に準じた手順により、ＰＥＴ（融点：２５２～２５６℃）の樹脂繊維からなるスパンボンド不織布層（外層）と、ｃｏ－ＰＥＴ（融点：２００～２１０℃）の樹脂繊維からなるメルトブロー不織布層（内層）とを形成して構成される比較例１及び２の抽出用シート材を得た。

（裏抜け評価）
長尺状の抽出用シート材をロータリー式自動充填包装機械（株式会社トパック製）にセットし、所定箇所をシールバーで挟持して面溶着し、全４辺のうち３辺の縁部に幅８ｍｍの面溶着部が形成された８０ｍｍ×１００ｍｍの矩形の袋体を形成しつつ、袋体に麦茶用抽出材料７ｇを封入することで、抽出用バッグを製造した。このときのシールバーの温度は、トップシール部を１５０℃、サイドシール部を１７０℃とした。ロータリー式自動充填包装機械を１０分間運転したときのシールバーからの抽出用シート材の剥離性を観察し、繊維の裏抜けの程度を評価した。評価基準は、以下のとおりである。
（評価基準）
◎：抽出用シート材がシールバーに接着することなく、抽出用バッグを製造できる。
○：抽出用シート材がシールバーにやや接着するが、抽出用バッグを問題なく製造できる。
×：抽出用シート材がシールバーに接着し、抽出用バッグを製造するにあたり不具合が生じる。

実施例１～８の抽出用シート材、及び比較例１及び２の抽出用シート材について、各層、及び全体の目付、各層の平均繊維径、及び各層の融点、並びに裏抜け評価の結果を表１に示す。

実施例１～８の抽出用シート材は、裏抜け評価において、ロータリー式自動充填包装機械を用いて抽出用バッグを連続して問題なく製造することができた。実施例１～８の抽出用シート材では、ヒートシール処理時に第二メルトブロー不織布層を構成する樹脂が溶融しても、第一メルトブロー不織布層を構成する樹脂は溶融せずに三次元的に樹脂繊維の間隙が小さい状態が維持されていた。このように、実施例１～８の抽出用シート材は、ヒートシール処理時に溶融した第二メルトブロー不織布層の樹脂がスパンボンド不織布層側の表面に漏れ出ようとしても、第一メルトブロー不織布層によって阻止されて、裏抜けが防止されていることが確認された。特に、実施例１～３、５、及び７～８の抽出用シート材は、第一メルトブロー不織布層の平均繊維径が、１６．５μｍ以下であり、且つ第二メルトブロー不織布層の平均繊維径が、１３．６μｍ以下であるため、裏抜け防止効果が特に顕著なものであった。

一方、比較例１及び２の抽出用シート材は、裏抜け評価において、抽出用シート材がシールバーに接着し、ロータリー式自動充填包装機械を用いて抽出用バッグを製造するにあたり不具合が生じた。比較例１及び２の抽出用シート材は、実施例１～８の抽出用シート材における第一メルトブロー不織布層を備えていない。このため、比較例１及び２の抽出用シート材では、ヒートシール処理時に、内層を構成するｃｏ－ＰＥＴが溶融し、溶融したｃｏ－ＰＥＴが、外層を構成するスパンボンド不織布層側の表面に漏れ出てしまい、裏抜けが生じていると考えられる。

本発明の抽出用シート材は、紅茶、緑茶等の茶類、鰹、昆布等の出汁の抽出に用いる抽出用バッグに利用可能である。

１ 抽出用シート材
５ スパンボンド不織布層
１０ 第一メルトブロー不織布層
２０ 第二メルトブロー不織布層
１０２ 溶着部

Claims (6)

1. スパンボンド不織布層と第一メルトブロー不織布層と第二メルトブロー不織布層とをこの順で積層してなる抽出用シート材であって、
   前記第二メルトブロー不織布層を構成する樹脂の融点が、前記スパンボンド不織布層を構成する樹脂の融点、及び前記第一メルトブロー不織布層を構成する樹脂の融点より低くなるように設定されており、
   前記スパンボンド不織布層と前記第一メルトブロー不織布層とは、ウェブ状のスパンボンド不織布層にウェブ状の第一メルトブロー不織布層が入り込んだ形で一体化されている抽出用シート材。
2. 前記第二メルトブロー不織布層が内側となるように折って前記第二メルトブロー不織布層を重ね合わせた所定部分を前記スパンボンド不織布層側から加熱挟圧するヒートシール処理により形成される溶着部において、
   前記第二メルトブロー不織布層由来の樹脂が、前記スパンボンド不織布層に到達することなく前記第一メルトブロー不織布層の厚み内に入り込んでいる請求項１に記載の抽出用シート材。
3. 前記第一メルトブロー不織布層を構成する樹脂の融点と、前記第二メルトブロー不織布層を構成する樹脂の融点との差が、３０℃以上に設定されている請求項１又は２に記載の抽出用シート材。
4. 前記第一メルトブロー不織布層の平均繊維径が、０．４～３０μｍである請求項１～３の何れか一項に記載の抽出用シート材。
5. 前記第一メルトブロー不織布層の目付が、１～１０ｇ／ｍ^２である請求項１～４の何れか一項に記載の抽出用シート材。
6. 前記第一メルトブロー不織布層の平均繊維径が、１６．５μｍ以下であり、且つ前記第二メルトブロー不織布層の平均繊維径が、１３．６μｍ以下である請求項１～５の何れか一項に記載の抽出用シート材。