内容物の視認性に優れた包装用不織布シート
【課題】抽出性、粉漏れ防止性、ヒートシール性に優れると共に、安全性にも優れるうえ、茶葉などの被抽出物や食品類などの内容物の視認性に特に優れた包装用不織布シートを提供すること。
【解決手段】熱接着性合成繊維を主成分とし、全体目付けが１５〜１５０ｇ／ｍ２であるエアレイド不織布からなり、片面に複数の低目付けの陥没部と高目付けの非陥没部を有し、陥没部と非陥没部の繊維密度の比が１／０．８〜１．２であり、陥没部と非陥没部の目付けの比が１／１．２〜１０であり、陥没部と非陥没部の表面積の比が１／１．５〜１０である、内容物の視認性に優れた包装用不織布シート。
【解決手段】熱接着性合成繊維を主成分とし、全体目付けが１５〜１５０ｇ／ｍ２であるエアレイド不織布からなり、片面に複数の低目付けの陥没部と高目付けの非陥没部を有し、陥没部と非陥没部の繊維密度の比が１／０．８〜１．２であり、陥没部と非陥没部の目付けの比が１／１．２〜１０であり、陥没部と非陥没部の表面積の比が１／１．５〜１０である、内容物の視認性に優れた包装用不織布シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緑茶、紅茶、麦茶、コーヒー、ジュースなどのような飲料、ダシ・煮汁などのような味付けスープなどにおいて、不織布のような多孔性シートを袋状に成形して用いる食品抽出用、あるいはお菓子などの食品類包装用などに用いられる、包装用不織布シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、茶葉を収容するバッグを、紙、不織布などで形成し、これをカップに入れてから熱湯を注入することにより、バッグ本体内の茶葉成分を抽出する、いわゆるお茶バッグ、ティーバッグ、コーヒーバッグなどが使用されている。
あるいは、いわし節、かつお節などの魚節や、昆布類などのダシを収納したバッグを、ダシの素として容器に入れ、熱湯中で煮出す味付けスープとしても活用されている。これらのバッグを用いると、使用者は直接粉末を扱う必要がなく、しかも抽出作業のあとに茶葉ガラやダシガラを抽出液から分離する作業も不要なので、調理作業性を向上できる。
【０００３】
これらのバッグのシート材料としては、内容物の抽出性のほかに、この内容物の視認性に優れていることも消費者の嗜好の面から重要な課題である。すなわち、従来から使用されてきた紙、不織布などは構成繊維表面における光の乱反射によって透明性が良くないので、内容物が良く見えないままに使用されているのが実態である。これに対して、シート材料の透明性を改良するものが提案されている。例えば、特許文献１（特許第３９３９３２６号公報）には、つや消し剤の少ない特定のスパンボンド不織布であって、最大開孔径、目付け変動率、透明性、粉漏れ率、および親水率を規定したティーバッグ用の不織布が提案されている。しかしながら、この不織布は、つや消し剤の少ない透明性のあるスパンボンド不織布を用いる点に技術的骨子があり、不織布自体の構造を工夫して内容物の視認性を確保するものではない。また、特許文献２（特開平１１−３５０３２０号公報）には、熱可塑性エラストマーのメルトブロー不織布からなる可視光線透過率が４０％以上である不織布が提案されている。しかしながら、この不織布は、メルトブロー不織布なので、繊維が微細で抽出効率が悪く、強度も低いうえ、不織布の原料が熱可塑性エラストマーであるので、伸縮性を有し、製袋加工などに適してはいない。
さらに、表面凹凸状の不織布も提案されている（特許文献３：特開２００６−２４１６２５号公報）。この不織布は、セルロース系繊維からウェブが形成され、熱融着性繊維を含まないエアレイド不織布が複数枚積層されたエアレイド不織布積層体が熱エンボス加工により、熱エンボス部で互いに熱融着されている、というものである。しかしながら、この不織布は、熱圧エンボス（部分熱圧着）により凹凸を付与しているので、凹部（陥没部）は繊維密度が大であり，仮に本発明の抽出用途に適用したとしても，抽出性能が大きく悪化する欠点があり、しかも本発明が意図する視認性についてはなんらの記載もない。
【特許文献１】特許第３９３９３２６号
【特許文献２】特開平１１−３５０３２０号公報
【特許文献３】特開２００６−２４１６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、抽出性、粉漏れ防止性、ヒートシール性に優れると共に、安全性にも優れるうえ、茶葉などの被抽出物やお菓子などの内容物の視認性に特に優れた包装用の不織布シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、熱接着性合成繊維を主成分とし、全体目付けが１５〜１５０ｇ／ｍ２であるエアレイド不織布からなり、片面に複数の低目付けの陥没部と高目付けの非陥没部を有し、陥没部と非陥没部の繊維密度の比が１／０．８〜１．２であり、陥没部と非陥没部の目付けの比が１／１．２〜１０であり、陥没部と非陥没部の表面積の比が１／１．５〜１０である、内容物の視認性に優れた包装用不織布シートに関する。
ここで、不織布シートの構成成分である熱接着性合成繊維としては、好ましくは熱接着性複合繊維である。
また、陥没部は、ほぼ球状、または楕円球状であり、球状の場合は直径、楕円状の場合は短径もしくは長径が１〜５ｍｍで、深さが０．１〜２ｍｍであることが好ましい。
さらに、本発明の不織布シートは、全体目付けが同一で、低目付けの陥没部を有しない厚さが均一のエアレイド不織布に対して透明度がプラス５％以上の差を有するものが好ましい。
次に、本発明は、所定量の解繊された熱接着性合成繊維を主成分とする繊維を空気流に均一分散させながら搬送し、吐出部に設けた細孔から吹き出した該繊維を、下部に設置された金属またはプラスチックの繊維捕集用ネットであって、該ネット上には、局部的に突起を設けた繊維捕集用ネット上に落とし、該ネット下部で空気をサクションしながら、上記繊維を該ネット上に堆積させ、必要に応じて、この操作を複数回繰り返す、上記内容物の視認性に優れた包装用不織布シートの製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、抽出性、粉漏れ防止性、ヒートシール性に優れると共に、合成繊維を主成分としているので安全性にも優れるうえ、茶葉などの被抽出物やお菓子などの内容物の視認性に特に優れた包装用不織布シートを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の不織布シートは、熱接着性合成繊維を主成分とし、目付が１５〜１５０ｇ／ｍ２のエアレイド不織布から構成されている。
ここで、「主成分とする」とは、熱接着性合成繊維が７０重量％以上、好ましくは８５重量％以上であることを指称し、３０重量％以下程度、後記する他の繊維やパルプが含まれていてもよい。
なお、本発明の不織布シートは、熱接着性合成繊維を主成分とするものであり、該熱接着性合成繊維１００重量％使いのもののほか、例えば熱接着性合成繊維＋パルプ繊維、あるいは、熱接着性合成繊維＋パルプ繊維＋ケミカルバインダーなどからなる一層以上のエアレイド不織布から構成されていてもよい。
特に、シートの表裏層は、熱接着性合成繊維のみからなることが好ましく、また、内層にはパルプ繊維が混合されていてもよい。
【０００８】
ここで、本発明における熱接着性合成繊維としては、熱で溶融し相互に結合するものであればどのようなものでもよく、この繊維間結合による網目状構造で不織布自体が固定される。このような熱接着性合成繊維としては、例えばポリオレフィン類、不飽和カルボン酸類でグラフト化されたポリオレフィン類や、ポリエステル類、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。
【０００９】
このような熱接着性合成繊維としては、芯鞘型や偏芯サイドバイサイド型の複合繊維が好適である。熱湯で浸出するお茶バッグ、ティーバッグのように抽出して使用する場合は、熱湯でシール部が剥離しないよう、鞘あるいは繊維外周部を構成するポリマーの融点は１１０℃以上、好ましくは１２０℃以上であることが必要であり、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、またはエチレン／プロピレン共重合体のようなポリオレフィン系、あるいは低融点共重合ポリエステル系などが挙げられる。芯成分あるいは繊維内層部を構成するポリマーとしては、鞘より高融点であり、加熱接着処理温度で変化しないポリマーが好ましい。このような組み合わせとして、例えば、鞘／芯の成分が，ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリエチレン／ポリエステル、ポリプロピレン／ポリエステル、低融点共重合ポリエステル／ポリエステルなどが挙げられる。これらのポリマーは、本発明の作用・効果を阻害しない範囲で変性されていても差し支えがない。さらに、フィブリル状繊維であっても良い。例えば、三井化学株式会社のＳＷＰなどが挙げられる。
【００１０】
熱接着性合成繊維は、細いと構成繊維の本数が多くなり、かつ繊維間隔が小さくなるので、微細な内容物の粉漏れや脱落繊維が少なくなるが、細過ぎても抽出性が悪化する。太い場合は、繊維間の空隙が大きくなり、抽出性は良好だが粉漏れし易くなるばかりか、繊維間接着点数が少なくなるのでシート強度が下がって破袋するリスクがある。従って、繊維の太さは用途や内容物の状態に応じて選択すればよいが、好ましい繊度は、０．５ｄｔ〜２０ｄｔであり、さらに、好ましくは、０．８ｄｔ〜１５ｄｔである。２０ｄｔを超えると、前記のように抽出性は良好だが粉漏れし易くなるばかりか、破袋するリスクも生じ、好ましくない。一方、０．５ｄｔ未満では細過ぎて抽出性が悪化するばかりか、不織布の生産性に欠けるので実用的でない。
【００１１】
また、熱接着性合成繊維の長さは、１〜１５ｍｍが好ましい。繊維が短いと開繊性がよくなり、より均一な不織布となりやすいが、１ｍｍ未満になると粉末状に近づき、繊維間結合による網目構造が作りにくくなるばかりか、不織布としての強力が低くなり、実用性に欠けるので好ましくない。一方、１５ｍｍより長くなると不織布の強力は上がるが、不織布製造時の繊維の空気輸送において繊維どうしが絡まりやすくなり、繊維塊状欠点を増大させるので好ましくない。特に、好ましいのは、３〜１０ｍｍである。
【００１２】
本発明の不織布シートには、上記の熱接着性合成繊維のほかに、レーヨンなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ビニロンなどの合成繊維、ＳＷＰなどのフィブリル状繊維、パルプ、コットン、麻などの天然繊維などの他の繊維を含んでいてもよい。この場合、不織布シートにおける熱接着性合成繊維の割合は７０〜１００重量％が好ましく、さらに好ましくは８５〜１００重量％である。７０重量％未満の場合は上記の他の繊維の脱落が生じる可能性が多くなるうえ、湿潤強力も低くなる場合があり、実用上の問題を生じる。
【００１３】
本発明の不織布シートを形成するこれらの繊維は、熱接着されており、この繊維間結合による網目状構造で該不織布シートが固定される。
本発明の不織布シートは、総目付が、１５〜１５０ｇ／ｍ２、好ましくは２０〜１００ｇ／ｍ２である。１５ｇ／ｍ２未満では、微細な内容物の粉漏れが生じやすくなるばかりか、不織布強力が低下して、不織布製造工程性や商品としての取扱い性など実用上の問題を生じやすい。一方、１５０ｇ／ｍ２を超えると、シートが硬くなり、取り扱いが難しいうえに、茶葉の抽出が困難なうえ、内容物の視認性に欠ける。
【００１４】
本発明のこのような不織布シートは、エアレイド法によって製造される。エアレイド法で製造された不織布は、不織布を形成している繊維が、不織布の長手方向、幅方向および厚み方向にランダムに３次元配向されているので好ましい。
【００１５】
ここで、本発明に係るエアレイド法による不織布は、以下のようにして得ることができる。
すなわち、所定量の解繊された熱接着性合成繊維を主成分とする繊維を空気流に均一分散させながら搬送し、吐出部に設けた細孔から吹き出した該繊維を、下部に設置された金属またはプラスチックの繊維捕集用ネットであって、該ネット上には、局部的に合成樹脂などによる突起を設けた繊維捕集用ネット上に落とし、該ネット下部で空気をサクションしながら、上記繊維を該ネット上に堆積させ、必要に応じて、この操作を複数回繰り返す。
例えば、第２回以降のウェブの堆積は、同様にして、上記堆積シートの上に堆積させる。
次に、この熱接着性合成繊維が充分その接着効果を発揮する温度に全体を加熱処理して、本発明の不織布を得ることができる。接着効果を十分発揮させるには、熱接着性合成繊維の接着成分の融点より５〜２０℃高い温度での加熱処理が必要である。
【００１６】
なお、ケミカルバインダー樹脂を用いる場合には、堆積されたウェブ上に、各ウェブ形成ごとに、ホットメルト接着剤、ラテックス系接着剤、エマルジョン系接着剤、樹脂パウダー接着剤などのケミカルバインダー樹脂を散布、もしくは塗布すればよい。
ここで、これらのケミカルバインダー樹脂の成分としては、ポリオレフィン系、ポリ酢酸ビニル系、ポリアクリル酸エステル系、合成ゴム系、ポリウレタン系、エポキシ樹脂系、熱硬化型樹脂系などを挙げることができる。
これらのケミカルバインダー樹脂の使用量は、通常、固形分換算で、２〜２０ｇ／ｍ２、好ましくは４〜１０ｇ／ｍ２であり、合成繊維やパルプ繊維の結合や各層の剥離を生じない範囲で決められる。
【００１７】
このように、エアレイド法で製造された不織布は、不織布の流れ方向、幅方向および厚み方向へ繊維をランダムに３次元配向させることが可能である。そして、これらが熱接着するので、層間剥離を起こすことがない。また、エアレイド法で製造した不織布は、均一性が良好なので、性能のバラツキも少なくなる。
【００１８】
ここで、本発明に用いられる繊維捕集用ネットとしては、図１〜２にみられるように、通常のプラスチック製、または金属製の捕集用ネット上に、一定間隔（例えば４ｍｍ）で、例えば紫外線硬化性樹脂をスクリーン印刷で印刷するか、あるいは、塗布し、次いで、紫外線を照射することにより、該樹脂を硬化させ、合成樹脂塊（例えば、φ２ｍｍ、高さ０．６ｍｍ）の突起を形成させる。合成樹脂塊の形成は、以上のような手段に限定されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリエステルエラストマー樹脂、ナイロン樹脂、熱可塑性または硬化性のポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ゴム系樹脂などを溶融状態で、または硬化剤を混合した液体状態で、直接、捕集用ネット上の所定の位置に吐出し、冷却固化、あるいは加熱硬化させたりしても良い。ポリ塩化ビニル系樹脂などのスラリー状の合成樹脂を用いることもできる。さらに、発泡剤をあらかじめ混ぜておいて発泡体として形成しても良い。
エアレイドウェブの繊維間結合を付与する熱処理において、熱接着性合成繊維の接着成分の融点よりも５〜２０℃高い温度を加える必要があるので、これらの合成樹脂塊を形成する樹脂は、この温度よりも高い耐熱温度のものが必要となる。耐熱温度は、１４０℃以上であり、好ましくは１６０℃以上である。
【００１９】
また、合成樹脂塊の形成は、図２に示すようなほぼ球状のほか、図３に示すように、楕円状であってもよい。なお、図３に示す楕円状のものは、短径が１ｍｍ、長径が１．５ｍｍ、高さが０．７ｍｍのエポキシ樹脂塊であり、各楕円状の、長手方向のピッチは３ｍｍ、幅方向のピッチは２ｍｍである。
さらに、突起（陥没部に相当する）の大きさは、得られる不織布シートの陥没部に対応する大きさにより、適宜、設定される。本発明の不織布シートは、熱接着性合成繊維の接着成分の融点より５〜２０℃高い温度でこの繊維ウェブを全体に加熱処理して得られるが、上記熱接着性合成繊維はやや熱収縮を生じることが多いので、陥没部は加熱処理によってやや小さくなる傾向がある。従って、陥没部の深さや大きさを所望のものにするには、捕集用ネット上に形成するべき樹脂塊（突起）の高さや大きさをあらかじめやや大きめに設定することが好ましい。例えば、好ましくは陥没部のサイズと樹脂塊（突起）のサイズの比は１／１．０５〜１．５の範囲である。これは、使用する熱接着性合成繊維の熱特性、加熱処理の方法、条件によって異なる。
なお、合成樹脂塊などの突起の形状は、ほぼ球状や楕円状のほか、直線状、曲線状、格子状、網目状、あるいは文字や何らかのマーク、ロゴを表すものであってもよい。
【００２０】
このような突起を有する繊維捕集用ネットを用いて、エアレイド法により、繊維ウェブを堆積させると、例えば図１に示すように、合成樹脂塊の部分は、空気流が非透過であるので、繊維ウェブが透過性のネット側の上に流れて、堆積する繊維ウェブの上部が面一で、合成樹脂塊の突起に対応する陥没部が形成され、かつ繊維ウェブの密度としてはどの部分をとってもほぼ均一の密度を有する、平面状の繊維ウェブが得られる。すなわち、合成樹脂塊の突起に対応する陥没部は低目付け部となり、非陥没部は高目付け部を形成する。この結果、低目付け部の陥没部は、透けてみえるので、内容物をよくみることができる一方、ネット上に突起のない部分は非陥没部を形成し、高目付け部となるので、得られる不織布シートの強度を確保することができる。
さらに、例えば、この上に、１層あるいは２層の上記したような繊維ウェブを形成すれば、二層、あるいは三層の繊維ウェブが得られる。
次に、熱接着性合成繊維の接着成分の融点より５〜２０℃高い温度でこの繊維ウェブを全体に加熱処理して、本発明の不織布シートを得ることができる。
この加熱処理の具体例としては、熱風処理が挙げられる。例えば、この繊維間結合を形成するための熱風処理としては、熱接着性複合繊維の低融点成分（芯鞘型複合繊維の鞘成分、あるいはサイドバイサイド型複合繊維の低融点側成分）の融点以上の温度が必要である。しかしながら、低融点成分の融点よりも３０℃以上高い場合、あるいは高融点成分（芯鞘型複合繊維の芯成分、あるいはサイドバイサイド型複合繊維の高融点成分）の融点以上の場合は、繊維の熱収縮が大きくなり易く、地合いの悪化を招くので好ましくない。従って、熱風処理温度は、通常、１１０〜２００℃、好ましくは１２０〜１８０℃である。
【００２１】
以上のようにして得られる本発明の不織布シートは、陥没部（合成樹脂塊の突起に相当する）と非陥没部（合成樹脂塊が形成されていない部分に堆積されたウェブ）の繊維密度の比が１／０．８〜１．２であり、陥没部と非陥没部の目付けの比が１／１．２〜１０であり、陥没部と非陥没部の表面積の比が１／１．５〜１０である。
本発明の不織布シートは、上記のように、非陥没部においては高目付けなので該シートの強度を保持することができ、低目付け部を形成する陥没部は、透けてみえやすく、視認性が向上するうえに、茶葉などの抽出性にも優れたものとなる。
【００２２】
陥没部と非陥没部の繊維密度は、上記のように、ほぼ均一なため、その密度比は１／０．８〜１．２、好ましくは１／０．９〜１．１となる。密度比をこの範囲内にするには、エアレイドシートを形成するにあたり、紡出風量とネット下部の空気サクション量を適宜適正化すれば良い。
【００２３】
また、本発明の不織布シートは、全体の繊維密度がほぼ均一であることから、陥没部に相当する目付は、結果的に非陥没部に較べて小さいものとなる。その結果、陥没部と非陥没部の目付の比は、１／１．２〜１０、好ましくは１／１．５〜８である。この目付の比をこの数値範囲内にするには、陥没部に相当する樹脂塊の高さ、および全体シート目付けを調整することにより達成される。陥没部と非陥没部の目付けは、それぞれ小さいポンチで打抜いて実測すれば良い。
【００２４】
さらに、陥没部と非陥没部の表面積の比は、１／１．５〜１０、好ましくは２〜８である。１／１０未満では、陥没部により得られる性能上の特徴が得られにくく、一方、１／１．５を超えると、陥没部同士が接近しすぎてシート強力が低下し、実用的でない。
この表面積の比をこの数値範囲にするには、樹脂塊の設計を適正化すればよい。
【００２５】
以上の本発明の不織布シートは、例えば図１に示すように、片面（捕集用ネット側）に複数の陥没部を有し、該陥没部のサイズは、球状の直径、あるいは楕円状の短径もしくは長径が１〜８ｍｍ、好ましくは２〜６ｍｍ、高さが０．１〜２ｍｍ、好ましくは０．２〜１．５ｍｍである。陥没部の直径（または短径もしくは直径）が１ｍｍ未満では、陥没部によって得られる効果が小さく、一方、８ｍｍを超えると、シート強力が低下し、実用的でない。また、陥没部の深さが、０．１ｍｍ未満では、やはり陥没部によって得られる効果が小さく、一方、２ｍｍを超えると、樹脂塊の高さが高くなりすぎるので、つぶれや破損などの問題が生じやすく、生産上の問題を生じる。
上記陥没部のサイズは、上記合成樹脂塊（突起）のサイズを変更したり、繊維ウェブの熱処理条件を変えることにより、容易に調整することができる。
【００２６】
なお、本発明の不織布シートは、多数の陥没部が存在するゾーンがシート全面の５０面積％以上であれば、シート全面に存在していなくてもよい。例えば、多数の陥没部が存在するゾーンと、全く陥没部が存在しないゾーンとがタテ、ヨコ、斜めなどの交互のストライプ状に共存してもよく、あるいは多数の陥没部が存在するゾーンが円形、角形などのパターン状であってもよい。
さらに、本発明の趣旨の範囲であれば、陥没部が一定形状でなくても構わなく、文字、あるいは何らかのパターンやロゴを表していても良い。
【００２７】
さらに、本発明の不織布シートは、以上のように、低目付け部の陥没部と高目付け部の非陥没部を有するので、全体目付けが同一で、低目付けの陥没部を有しない厚さが均一のエアレイド不織布に対して透明度が好ましくはプラス５％以上の差を有し、さらに好ましくはプラス６〜２０％の差を有する。ここで、透明度の差を５％以上にするには、陥没部と非陥没部の目付けの比と，表面積の比を適正化すればよい。
【００２８】
なお、本発明の不織布シートは、上記の熱風処理に続いて、熱圧処理することもできる。熱圧処理は、食品液抽出シートやお菓子等の食品類包装用などとしての性能や、求められる厚さに適正化するため、必要に応じてカレンダー処理が用いられる。陥没部と非陥没部の不織布形状を熱風処理して安定化した後にカレンダー処理するのが好ましい。カレンダー処理に用いるローラーとしては、全体に均一な熱圧を加えるため、平滑表面の一対の金属ローラー、または金属ローラーと弾性ローラーの組み合わせを用いることが好ましいが、多段ローラーであっても良い。また、本発明の趣旨を損なわない範囲であれば、凸凹表面のエンボスローラーであっても良い。
【００２９】
カレンダー処理する際の温度は、用いる熱接着性複合繊維の種類や、全体の目付により適宜選択されるが、あらかじめ熱風処理してある場合には、熱圧処理は厚さ調整の役割となり、常温〜低融点成分の融点までの範囲で任意に設定できる。融点に近い高温の場合には不織布強力がアップする傾向があるものの、繊維が扁平化して繊維間隔が小さくなり、抽出性が悪化するというデメリットを生じやすい。常温に近い場合には、陥没部と非陥没部の共存による視認性や抽出性などの本来の性能を維持しつつ、さらに商品として求められる適切な厚さに調整することができる。好ましくは、常温〜１００℃である。
【００３０】
また、カレンダー処理の線圧は、幅方向で均一な線圧になるよう設定すれば、任意の圧力を選択することができる。高圧過ぎる場合は前記した高温カレンダー処理のような、繊維扁平化によるデメリットが生じ、低圧過ぎる場合は厚さ調整の効果が低い。通常、２〜３０ｋｇｆ/ｃｍが好ましい。
【００３１】
さらに、本発明の不織布シートは、エアレイド不織布と他の不織布、例えばサーマルボンド、スパンレース、ケミカルボンド、スパンボンド、メルトブロー、湿式不織布、プラスチックネット、織編物、寒冷紗、紗などとの複合体であっても良い。複合化する手段としては、ホットメルト、ケミカルボンド、パウダーボンド、カレンダー、ドッドエンボスなど、本発明の趣旨を阻害しない方法を適宜選択すればよいが、最も好適には、エアレイドウェブ捕集時にキャリアシートとして用い、積層・一体化する方法が挙げられる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
実施例中、透明度、引張強度、厚さは、次のようにして測定した。
＜透明度＞
高速分光光度計（マクベス社製、ＭＳ−２０２０ＰＬ）を用いて、反射率を測定した。白板Ｌｗ０値、黒板Ｌｂ０値の差を求めて基準とし、試料のＬｗ値とＬｂ値から、下記式により透明性を求めた。
透明度（％）＝〔ΔＬ／ΔＬ０〕×１００
ただし、ΔＬ０＝Ｌｗ０−Ｌｂ０、ΔＬ＝Ｌｗ−Ｌｂである。
＜引張強度＞
ＪＩＳ Ｌ１０９６に準拠。ただし、幅２５ｍｍ、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／分
＜厚さ＞
ＪＩＳ Ｌ１０９６に準拠。ただし、測定荷重＝０．７ｋＰａ
【００３３】
実施例１
図２に示されているような形状となるよう、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の捕集用ネットに、市販の２液混合型エポキシ樹脂（コニシ（株）製、ボンド・クイック５＃１６１２３）を用いてドット状の樹脂塊を形成した。この樹脂塊のサイズは、直径が２ｍｍ、高さが０．６ｍｍであった。
次に、芯がポリプロピレン（ＰＰ）で、鞘がポリエチレン（ＰＥ）からなる熱接着性複合繊維（繊度１ｄｔ、長さ５ｍｍ、チッソポリプロ繊維(株)製）を、エアレイド法で目付１５ｇ／ｍ２となるよう、このネット上に捕集した。さらにこの上に、芯ＰＥＴ／鞘ＰＥからなる熱接着性複合繊維（帝人ファイバー（株）製、２．２ｄｔ×５ｍｍ）を目付け１３ｇ／ｍ２となるようエアレイド法で積層した。次いで、この全体目付け２８ｇ／ｍ２のエアレイド２層ウェブを熱風オーブンで１４３℃で加熱し繊維間結合を生じさせ、非陥没の高目付け部の厚さが０．７ｍｍであり、陥没部の深さが０．４ｍｍである不織布シートを得た。
このシートの陥没した低目付け部と非陥没の高目付け部を小さいポンチで打抜いて実測したところ、両者の繊維密度の比は１／０．９であり、目付けの比が１／２．０であった。表面積の比は、陥没した低目付け部の直径と個数から面積比を計算したところ、１／４．１であった。
得られたシートを用い、細繊度（１ｄｔ）の層が内側となるよう、タテ５ｃｍ×ヨコ５ｃｍの大きさの封筒型に折り、これに煎茶の葉１．２ｇを入れて、端部をヒートシール法で製袋した。
このようにして製袋したティーバッグを湯飲みに入れて、８０℃の湯を注ぎ、煎茶を抽出した。内部の煎茶の葉が湯の流れで流動する状態が良く視認でき、使用感が良好であった。しかも、粉漏れや袋破れ、シール剥離もなく、抽出物は濃さ、香り、味ともに良好であった。
【００３４】
比較例１
樹脂塊を形成してないＰＥＴ製捕集ネット（実施例１に使用した原ネット）の上に、実施例１と同様な方法で、エアレイド不織布を作製した。目付け２８ｇ／ｍ２、厚さ０．６ｍｍの全体均一なシートであった。
このシートを用い、実施例１と同様に煎茶入りティーバッグを製袋し、湯飲みに入れて、８０℃の湯を注ぎ、煎茶を抽出したが、内部の煎茶の葉が湯の流れで流動する状態は良く視認できなかった。
【００３５】
実施例２
実施例１と同じ樹脂塊を形成したＰＥＴ製捕集ネットをキャリアシートに用い、まずこの上に、芯がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で、鞘が融点１５０℃のイソフタル酸共重合ポリエステルからなる熱接着性複合繊維（繊度１．７ｄｔ、長さ５ｍｍ、帝人ファイバー(株)製）を１４ｇ／ｍ２となるよう、エアレイド法で繊維ウェブを形成した。さらにこの上に、上記と同じで繊度２．２ｄｔの熱接着性複合繊維（長さ５ｍｍ、帝人ファイバー(株)製）を１４ｇ／ｍ２となるよう、エアレイド法で積層した。次いで、この全体目付け２８ｇ／ｍ２のエアレイド２層ウェブを熱風オーブンで１５９℃で加熱し繊維間結合を生じさせてから、さらに線圧１０ｋｇｆ／ｃｍの一対の常温金属ローラーでカレンダー仕上げした。陥没した低目付け部と非陥没の高目付け部を片面に有し、非陥没の高目付け部の厚さが０．５ｍｍで、陥没部の深さが０．３ｍｍの，不織布シートを得た。
得られたシートの陥没した低目付け部と非陥没の高目付け部を小さいポンチで打抜いて実測したところ、陥没した低目付け部と非陥没の高目付け部の繊維密度の比は１／１．０５であり、目付けの比が１／２．２であった。表面積の比は、陥没した低目付け部の直径と個数から面積比を計算したところ、１／４であった。
得られたシートを用い、細繊度（１．７ｄｔ）の層が内側となるよう、タテ５×ヨコ５×高さ６．５ｃｍの大きさのテトラバッグに折り、これに紅茶の葉２ｇを入れて、端部をヒートシール法で製袋した。
このようにして製袋したティーバッグをカップに入れて、９０℃の湯を注ぎ、紅茶を抽出した。内部の紅茶の葉が湯の流れで流動する状態が良く視認でき、使用感が良好であった。しかも粉漏れや袋破れ、シール剥離もなく、抽出物は濃さ、香り、味ともに良好であった。
【００３６】
比較例２
樹脂塊を形成してないＰＥＴ製捕集ネット（実施例１に使用した原ネット）を用いる以外は、すべて実施例２と同様にした。目付け２８ｇ／ｍ２、厚さ０．４ｍｍの全体均一な不織布シートを得た。
このシートを用い、実施例２と同様に紅茶入りティーバッグを製袋し、カップに入れて９０℃の湯を注ぎ、紅茶を抽出したが、内部の紅茶の葉が湯の流れで流動する状態は良く視認できなかった。
【００３７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の包装用不織布シートは、食品液抽出性、ヒートシール性、安全性に優れ、しかも内容物の視認性に優れ、緑茶、煎茶、紅茶、麦茶、ウーロン茶、杜仲茶、薬草、コーヒー、ジュースなどのような嗜好性飲料、ダシ、煮汁などのような味付けスープ、だしパックなどの用途のほか、さらには、例えば果物・野菜類のような固形食品、種々の日用品、産業用物品などの包装体として、特に袋状に成形して内容物を収納して用いる用途に好ましく用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の不織布シートの製造工程において、捕集用ネット上に堆積された繊維ウェブを示す説明図である。
【図２】本発明の不織布シートの製造に用いられる捕集用ネットの平面構成図である。
【図３】本発明の不織布シートの製造に用いられる捕集用ネットの平面構成図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緑茶、紅茶、麦茶、コーヒー、ジュースなどのような飲料、ダシ・煮汁などのような味付けスープなどにおいて、不織布のような多孔性シートを袋状に成形して用いる食品抽出用、あるいはお菓子などの食品類包装用などに用いられる、包装用不織布シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、茶葉を収容するバッグを、紙、不織布などで形成し、これをカップに入れてから熱湯を注入することにより、バッグ本体内の茶葉成分を抽出する、いわゆるお茶バッグ、ティーバッグ、コーヒーバッグなどが使用されている。
あるいは、いわし節、かつお節などの魚節や、昆布類などのダシを収納したバッグを、ダシの素として容器に入れ、熱湯中で煮出す味付けスープとしても活用されている。これらのバッグを用いると、使用者は直接粉末を扱う必要がなく、しかも抽出作業のあとに茶葉ガラやダシガラを抽出液から分離する作業も不要なので、調理作業性を向上できる。
【０００３】
これらのバッグのシート材料としては、内容物の抽出性のほかに、この内容物の視認性に優れていることも消費者の嗜好の面から重要な課題である。すなわち、従来から使用されてきた紙、不織布などは構成繊維表面における光の乱反射によって透明性が良くないので、内容物が良く見えないままに使用されているのが実態である。これに対して、シート材料の透明性を改良するものが提案されている。例えば、特許文献１（特許第３９３９３２６号公報）には、つや消し剤の少ない特定のスパンボンド不織布であって、最大開孔径、目付け変動率、透明性、粉漏れ率、および親水率を規定したティーバッグ用の不織布が提案されている。しかしながら、この不織布は、つや消し剤の少ない透明性のあるスパンボンド不織布を用いる点に技術的骨子があり、不織布自体の構造を工夫して内容物の視認性を確保するものではない。また、特許文献２（特開平１１−３５０３２０号公報）には、熱可塑性エラストマーのメルトブロー不織布からなる可視光線透過率が４０％以上である不織布が提案されている。しかしながら、この不織布は、メルトブロー不織布なので、繊維が微細で抽出効率が悪く、強度も低いうえ、不織布の原料が熱可塑性エラストマーであるので、伸縮性を有し、製袋加工などに適してはいない。
さらに、表面凹凸状の不織布も提案されている（特許文献３：特開２００６−２４１６２５号公報）。この不織布は、セルロース系繊維からウェブが形成され、熱融着性繊維を含まないエアレイド不織布が複数枚積層されたエアレイド不織布積層体が熱エンボス加工により、熱エンボス部で互いに熱融着されている、というものである。しかしながら、この不織布は、熱圧エンボス（部分熱圧着）により凹凸を付与しているので、凹部（陥没部）は繊維密度が大であり，仮に本発明の抽出用途に適用したとしても，抽出性能が大きく悪化する欠点があり、しかも本発明が意図する視認性についてはなんらの記載もない。
【特許文献１】特許第３９３９３２６号
【特許文献２】特開平１１−３５０３２０号公報
【特許文献３】特開２００６−２４１６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、抽出性、粉漏れ防止性、ヒートシール性に優れると共に、安全性にも優れるうえ、茶葉などの被抽出物やお菓子などの内容物の視認性に特に優れた包装用の不織布シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、熱接着性合成繊維を主成分とし、全体目付けが１５〜１５０ｇ／ｍ２であるエアレイド不織布からなり、片面に複数の低目付けの陥没部と高目付けの非陥没部を有し、陥没部と非陥没部の繊維密度の比が１／０．８〜１．２であり、陥没部と非陥没部の目付けの比が１／１．２〜１０であり、陥没部と非陥没部の表面積の比が１／１．５〜１０である、内容物の視認性に優れた包装用不織布シートに関する。
ここで、不織布シートの構成成分である熱接着性合成繊維としては、好ましくは熱接着性複合繊維である。
また、陥没部は、ほぼ球状、または楕円球状であり、球状の場合は直径、楕円状の場合は短径もしくは長径が１〜５ｍｍで、深さが０．１〜２ｍｍであることが好ましい。
さらに、本発明の不織布シートは、全体目付けが同一で、低目付けの陥没部を有しない厚さが均一のエアレイド不織布に対して透明度がプラス５％以上の差を有するものが好ましい。
次に、本発明は、所定量の解繊された熱接着性合成繊維を主成分とする繊維を空気流に均一分散させながら搬送し、吐出部に設けた細孔から吹き出した該繊維を、下部に設置された金属またはプラスチックの繊維捕集用ネットであって、該ネット上には、局部的に突起を設けた繊維捕集用ネット上に落とし、該ネット下部で空気をサクションしながら、上記繊維を該ネット上に堆積させ、必要に応じて、この操作を複数回繰り返す、上記内容物の視認性に優れた包装用不織布シートの製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、抽出性、粉漏れ防止性、ヒートシール性に優れると共に、合成繊維を主成分としているので安全性にも優れるうえ、茶葉などの被抽出物やお菓子などの内容物の視認性に特に優れた包装用不織布シートを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の不織布シートは、熱接着性合成繊維を主成分とし、目付が１５〜１５０ｇ／ｍ２のエアレイド不織布から構成されている。
ここで、「主成分とする」とは、熱接着性合成繊維が７０重量％以上、好ましくは８５重量％以上であることを指称し、３０重量％以下程度、後記する他の繊維やパルプが含まれていてもよい。
なお、本発明の不織布シートは、熱接着性合成繊維を主成分とするものであり、該熱接着性合成繊維１００重量％使いのもののほか、例えば熱接着性合成繊維＋パルプ繊維、あるいは、熱接着性合成繊維＋パルプ繊維＋ケミカルバインダーなどからなる一層以上のエアレイド不織布から構成されていてもよい。
特に、シートの表裏層は、熱接着性合成繊維のみからなることが好ましく、また、内層にはパルプ繊維が混合されていてもよい。
【０００８】
ここで、本発明における熱接着性合成繊維としては、熱で溶融し相互に結合するものであればどのようなものでもよく、この繊維間結合による網目状構造で不織布自体が固定される。このような熱接着性合成繊維としては、例えばポリオレフィン類、不飽和カルボン酸類でグラフト化されたポリオレフィン類や、ポリエステル類、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。
【０００９】
このような熱接着性合成繊維としては、芯鞘型や偏芯サイドバイサイド型の複合繊維が好適である。熱湯で浸出するお茶バッグ、ティーバッグのように抽出して使用する場合は、熱湯でシール部が剥離しないよう、鞘あるいは繊維外周部を構成するポリマーの融点は１１０℃以上、好ましくは１２０℃以上であることが必要であり、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、またはエチレン／プロピレン共重合体のようなポリオレフィン系、あるいは低融点共重合ポリエステル系などが挙げられる。芯成分あるいは繊維内層部を構成するポリマーとしては、鞘より高融点であり、加熱接着処理温度で変化しないポリマーが好ましい。このような組み合わせとして、例えば、鞘／芯の成分が，ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリエチレン／ポリエステル、ポリプロピレン／ポリエステル、低融点共重合ポリエステル／ポリエステルなどが挙げられる。これらのポリマーは、本発明の作用・効果を阻害しない範囲で変性されていても差し支えがない。さらに、フィブリル状繊維であっても良い。例えば、三井化学株式会社のＳＷＰなどが挙げられる。
【００１０】
熱接着性合成繊維は、細いと構成繊維の本数が多くなり、かつ繊維間隔が小さくなるので、微細な内容物の粉漏れや脱落繊維が少なくなるが、細過ぎても抽出性が悪化する。太い場合は、繊維間の空隙が大きくなり、抽出性は良好だが粉漏れし易くなるばかりか、繊維間接着点数が少なくなるのでシート強度が下がって破袋するリスクがある。従って、繊維の太さは用途や内容物の状態に応じて選択すればよいが、好ましい繊度は、０．５ｄｔ〜２０ｄｔであり、さらに、好ましくは、０．８ｄｔ〜１５ｄｔである。２０ｄｔを超えると、前記のように抽出性は良好だが粉漏れし易くなるばかりか、破袋するリスクも生じ、好ましくない。一方、０．５ｄｔ未満では細過ぎて抽出性が悪化するばかりか、不織布の生産性に欠けるので実用的でない。
【００１１】
また、熱接着性合成繊維の長さは、１〜１５ｍｍが好ましい。繊維が短いと開繊性がよくなり、より均一な不織布となりやすいが、１ｍｍ未満になると粉末状に近づき、繊維間結合による網目構造が作りにくくなるばかりか、不織布としての強力が低くなり、実用性に欠けるので好ましくない。一方、１５ｍｍより長くなると不織布の強力は上がるが、不織布製造時の繊維の空気輸送において繊維どうしが絡まりやすくなり、繊維塊状欠点を増大させるので好ましくない。特に、好ましいのは、３〜１０ｍｍである。
【００１２】
本発明の不織布シートには、上記の熱接着性合成繊維のほかに、レーヨンなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ビニロンなどの合成繊維、ＳＷＰなどのフィブリル状繊維、パルプ、コットン、麻などの天然繊維などの他の繊維を含んでいてもよい。この場合、不織布シートにおける熱接着性合成繊維の割合は７０〜１００重量％が好ましく、さらに好ましくは８５〜１００重量％である。７０重量％未満の場合は上記の他の繊維の脱落が生じる可能性が多くなるうえ、湿潤強力も低くなる場合があり、実用上の問題を生じる。
【００１３】
本発明の不織布シートを形成するこれらの繊維は、熱接着されており、この繊維間結合による網目状構造で該不織布シートが固定される。
本発明の不織布シートは、総目付が、１５〜１５０ｇ／ｍ２、好ましくは２０〜１００ｇ／ｍ２である。１５ｇ／ｍ２未満では、微細な内容物の粉漏れが生じやすくなるばかりか、不織布強力が低下して、不織布製造工程性や商品としての取扱い性など実用上の問題を生じやすい。一方、１５０ｇ／ｍ２を超えると、シートが硬くなり、取り扱いが難しいうえに、茶葉の抽出が困難なうえ、内容物の視認性に欠ける。
【００１４】
本発明のこのような不織布シートは、エアレイド法によって製造される。エアレイド法で製造された不織布は、不織布を形成している繊維が、不織布の長手方向、幅方向および厚み方向にランダムに３次元配向されているので好ましい。
【００１５】
ここで、本発明に係るエアレイド法による不織布は、以下のようにして得ることができる。
すなわち、所定量の解繊された熱接着性合成繊維を主成分とする繊維を空気流に均一分散させながら搬送し、吐出部に設けた細孔から吹き出した該繊維を、下部に設置された金属またはプラスチックの繊維捕集用ネットであって、該ネット上には、局部的に合成樹脂などによる突起を設けた繊維捕集用ネット上に落とし、該ネット下部で空気をサクションしながら、上記繊維を該ネット上に堆積させ、必要に応じて、この操作を複数回繰り返す。
例えば、第２回以降のウェブの堆積は、同様にして、上記堆積シートの上に堆積させる。
次に、この熱接着性合成繊維が充分その接着効果を発揮する温度に全体を加熱処理して、本発明の不織布を得ることができる。接着効果を十分発揮させるには、熱接着性合成繊維の接着成分の融点より５〜２０℃高い温度での加熱処理が必要である。
【００１６】
なお、ケミカルバインダー樹脂を用いる場合には、堆積されたウェブ上に、各ウェブ形成ごとに、ホットメルト接着剤、ラテックス系接着剤、エマルジョン系接着剤、樹脂パウダー接着剤などのケミカルバインダー樹脂を散布、もしくは塗布すればよい。
ここで、これらのケミカルバインダー樹脂の成分としては、ポリオレフィン系、ポリ酢酸ビニル系、ポリアクリル酸エステル系、合成ゴム系、ポリウレタン系、エポキシ樹脂系、熱硬化型樹脂系などを挙げることができる。
これらのケミカルバインダー樹脂の使用量は、通常、固形分換算で、２〜２０ｇ／ｍ２、好ましくは４〜１０ｇ／ｍ２であり、合成繊維やパルプ繊維の結合や各層の剥離を生じない範囲で決められる。
【００１７】
このように、エアレイド法で製造された不織布は、不織布の流れ方向、幅方向および厚み方向へ繊維をランダムに３次元配向させることが可能である。そして、これらが熱接着するので、層間剥離を起こすことがない。また、エアレイド法で製造した不織布は、均一性が良好なので、性能のバラツキも少なくなる。
【００１８】
ここで、本発明に用いられる繊維捕集用ネットとしては、図１〜２にみられるように、通常のプラスチック製、または金属製の捕集用ネット上に、一定間隔（例えば４ｍｍ）で、例えば紫外線硬化性樹脂をスクリーン印刷で印刷するか、あるいは、塗布し、次いで、紫外線を照射することにより、該樹脂を硬化させ、合成樹脂塊（例えば、φ２ｍｍ、高さ０．６ｍｍ）の突起を形成させる。合成樹脂塊の形成は、以上のような手段に限定されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリエステルエラストマー樹脂、ナイロン樹脂、熱可塑性または硬化性のポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ゴム系樹脂などを溶融状態で、または硬化剤を混合した液体状態で、直接、捕集用ネット上の所定の位置に吐出し、冷却固化、あるいは加熱硬化させたりしても良い。ポリ塩化ビニル系樹脂などのスラリー状の合成樹脂を用いることもできる。さらに、発泡剤をあらかじめ混ぜておいて発泡体として形成しても良い。
エアレイドウェブの繊維間結合を付与する熱処理において、熱接着性合成繊維の接着成分の融点よりも５〜２０℃高い温度を加える必要があるので、これらの合成樹脂塊を形成する樹脂は、この温度よりも高い耐熱温度のものが必要となる。耐熱温度は、１４０℃以上であり、好ましくは１６０℃以上である。
【００１９】
また、合成樹脂塊の形成は、図２に示すようなほぼ球状のほか、図３に示すように、楕円状であってもよい。なお、図３に示す楕円状のものは、短径が１ｍｍ、長径が１．５ｍｍ、高さが０．７ｍｍのエポキシ樹脂塊であり、各楕円状の、長手方向のピッチは３ｍｍ、幅方向のピッチは２ｍｍである。
さらに、突起（陥没部に相当する）の大きさは、得られる不織布シートの陥没部に対応する大きさにより、適宜、設定される。本発明の不織布シートは、熱接着性合成繊維の接着成分の融点より５〜２０℃高い温度でこの繊維ウェブを全体に加熱処理して得られるが、上記熱接着性合成繊維はやや熱収縮を生じることが多いので、陥没部は加熱処理によってやや小さくなる傾向がある。従って、陥没部の深さや大きさを所望のものにするには、捕集用ネット上に形成するべき樹脂塊（突起）の高さや大きさをあらかじめやや大きめに設定することが好ましい。例えば、好ましくは陥没部のサイズと樹脂塊（突起）のサイズの比は１／１．０５〜１．５の範囲である。これは、使用する熱接着性合成繊維の熱特性、加熱処理の方法、条件によって異なる。
なお、合成樹脂塊などの突起の形状は、ほぼ球状や楕円状のほか、直線状、曲線状、格子状、網目状、あるいは文字や何らかのマーク、ロゴを表すものであってもよい。
【００２０】
このような突起を有する繊維捕集用ネットを用いて、エアレイド法により、繊維ウェブを堆積させると、例えば図１に示すように、合成樹脂塊の部分は、空気流が非透過であるので、繊維ウェブが透過性のネット側の上に流れて、堆積する繊維ウェブの上部が面一で、合成樹脂塊の突起に対応する陥没部が形成され、かつ繊維ウェブの密度としてはどの部分をとってもほぼ均一の密度を有する、平面状の繊維ウェブが得られる。すなわち、合成樹脂塊の突起に対応する陥没部は低目付け部となり、非陥没部は高目付け部を形成する。この結果、低目付け部の陥没部は、透けてみえるので、内容物をよくみることができる一方、ネット上に突起のない部分は非陥没部を形成し、高目付け部となるので、得られる不織布シートの強度を確保することができる。
さらに、例えば、この上に、１層あるいは２層の上記したような繊維ウェブを形成すれば、二層、あるいは三層の繊維ウェブが得られる。
次に、熱接着性合成繊維の接着成分の融点より５〜２０℃高い温度でこの繊維ウェブを全体に加熱処理して、本発明の不織布シートを得ることができる。
この加熱処理の具体例としては、熱風処理が挙げられる。例えば、この繊維間結合を形成するための熱風処理としては、熱接着性複合繊維の低融点成分（芯鞘型複合繊維の鞘成分、あるいはサイドバイサイド型複合繊維の低融点側成分）の融点以上の温度が必要である。しかしながら、低融点成分の融点よりも３０℃以上高い場合、あるいは高融点成分（芯鞘型複合繊維の芯成分、あるいはサイドバイサイド型複合繊維の高融点成分）の融点以上の場合は、繊維の熱収縮が大きくなり易く、地合いの悪化を招くので好ましくない。従って、熱風処理温度は、通常、１１０〜２００℃、好ましくは１２０〜１８０℃である。
【００２１】
以上のようにして得られる本発明の不織布シートは、陥没部（合成樹脂塊の突起に相当する）と非陥没部（合成樹脂塊が形成されていない部分に堆積されたウェブ）の繊維密度の比が１／０．８〜１．２であり、陥没部と非陥没部の目付けの比が１／１．２〜１０であり、陥没部と非陥没部の表面積の比が１／１．５〜１０である。
本発明の不織布シートは、上記のように、非陥没部においては高目付けなので該シートの強度を保持することができ、低目付け部を形成する陥没部は、透けてみえやすく、視認性が向上するうえに、茶葉などの抽出性にも優れたものとなる。
【００２２】
陥没部と非陥没部の繊維密度は、上記のように、ほぼ均一なため、その密度比は１／０．８〜１．２、好ましくは１／０．９〜１．１となる。密度比をこの範囲内にするには、エアレイドシートを形成するにあたり、紡出風量とネット下部の空気サクション量を適宜適正化すれば良い。
【００２３】
また、本発明の不織布シートは、全体の繊維密度がほぼ均一であることから、陥没部に相当する目付は、結果的に非陥没部に較べて小さいものとなる。その結果、陥没部と非陥没部の目付の比は、１／１．２〜１０、好ましくは１／１．５〜８である。この目付の比をこの数値範囲内にするには、陥没部に相当する樹脂塊の高さ、および全体シート目付けを調整することにより達成される。陥没部と非陥没部の目付けは、それぞれ小さいポンチで打抜いて実測すれば良い。
【００２４】
さらに、陥没部と非陥没部の表面積の比は、１／１．５〜１０、好ましくは２〜８である。１／１０未満では、陥没部により得られる性能上の特徴が得られにくく、一方、１／１．５を超えると、陥没部同士が接近しすぎてシート強力が低下し、実用的でない。
この表面積の比をこの数値範囲にするには、樹脂塊の設計を適正化すればよい。
【００２５】
以上の本発明の不織布シートは、例えば図１に示すように、片面（捕集用ネット側）に複数の陥没部を有し、該陥没部のサイズは、球状の直径、あるいは楕円状の短径もしくは長径が１〜８ｍｍ、好ましくは２〜６ｍｍ、高さが０．１〜２ｍｍ、好ましくは０．２〜１．５ｍｍである。陥没部の直径（または短径もしくは直径）が１ｍｍ未満では、陥没部によって得られる効果が小さく、一方、８ｍｍを超えると、シート強力が低下し、実用的でない。また、陥没部の深さが、０．１ｍｍ未満では、やはり陥没部によって得られる効果が小さく、一方、２ｍｍを超えると、樹脂塊の高さが高くなりすぎるので、つぶれや破損などの問題が生じやすく、生産上の問題を生じる。
上記陥没部のサイズは、上記合成樹脂塊（突起）のサイズを変更したり、繊維ウェブの熱処理条件を変えることにより、容易に調整することができる。
【００２６】
なお、本発明の不織布シートは、多数の陥没部が存在するゾーンがシート全面の５０面積％以上であれば、シート全面に存在していなくてもよい。例えば、多数の陥没部が存在するゾーンと、全く陥没部が存在しないゾーンとがタテ、ヨコ、斜めなどの交互のストライプ状に共存してもよく、あるいは多数の陥没部が存在するゾーンが円形、角形などのパターン状であってもよい。
さらに、本発明の趣旨の範囲であれば、陥没部が一定形状でなくても構わなく、文字、あるいは何らかのパターンやロゴを表していても良い。
【００２７】
さらに、本発明の不織布シートは、以上のように、低目付け部の陥没部と高目付け部の非陥没部を有するので、全体目付けが同一で、低目付けの陥没部を有しない厚さが均一のエアレイド不織布に対して透明度が好ましくはプラス５％以上の差を有し、さらに好ましくはプラス６〜２０％の差を有する。ここで、透明度の差を５％以上にするには、陥没部と非陥没部の目付けの比と，表面積の比を適正化すればよい。
【００２８】
なお、本発明の不織布シートは、上記の熱風処理に続いて、熱圧処理することもできる。熱圧処理は、食品液抽出シートやお菓子等の食品類包装用などとしての性能や、求められる厚さに適正化するため、必要に応じてカレンダー処理が用いられる。陥没部と非陥没部の不織布形状を熱風処理して安定化した後にカレンダー処理するのが好ましい。カレンダー処理に用いるローラーとしては、全体に均一な熱圧を加えるため、平滑表面の一対の金属ローラー、または金属ローラーと弾性ローラーの組み合わせを用いることが好ましいが、多段ローラーであっても良い。また、本発明の趣旨を損なわない範囲であれば、凸凹表面のエンボスローラーであっても良い。
【００２９】
カレンダー処理する際の温度は、用いる熱接着性複合繊維の種類や、全体の目付により適宜選択されるが、あらかじめ熱風処理してある場合には、熱圧処理は厚さ調整の役割となり、常温〜低融点成分の融点までの範囲で任意に設定できる。融点に近い高温の場合には不織布強力がアップする傾向があるものの、繊維が扁平化して繊維間隔が小さくなり、抽出性が悪化するというデメリットを生じやすい。常温に近い場合には、陥没部と非陥没部の共存による視認性や抽出性などの本来の性能を維持しつつ、さらに商品として求められる適切な厚さに調整することができる。好ましくは、常温〜１００℃である。
【００３０】
また、カレンダー処理の線圧は、幅方向で均一な線圧になるよう設定すれば、任意の圧力を選択することができる。高圧過ぎる場合は前記した高温カレンダー処理のような、繊維扁平化によるデメリットが生じ、低圧過ぎる場合は厚さ調整の効果が低い。通常、２〜３０ｋｇｆ/ｃｍが好ましい。
【００３１】
さらに、本発明の不織布シートは、エアレイド不織布と他の不織布、例えばサーマルボンド、スパンレース、ケミカルボンド、スパンボンド、メルトブロー、湿式不織布、プラスチックネット、織編物、寒冷紗、紗などとの複合体であっても良い。複合化する手段としては、ホットメルト、ケミカルボンド、パウダーボンド、カレンダー、ドッドエンボスなど、本発明の趣旨を阻害しない方法を適宜選択すればよいが、最も好適には、エアレイドウェブ捕集時にキャリアシートとして用い、積層・一体化する方法が挙げられる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
実施例中、透明度、引張強度、厚さは、次のようにして測定した。
＜透明度＞
高速分光光度計（マクベス社製、ＭＳ−２０２０ＰＬ）を用いて、反射率を測定した。白板Ｌｗ０値、黒板Ｌｂ０値の差を求めて基準とし、試料のＬｗ値とＬｂ値から、下記式により透明性を求めた。
透明度（％）＝〔ΔＬ／ΔＬ０〕×１００
ただし、ΔＬ０＝Ｌｗ０−Ｌｂ０、ΔＬ＝Ｌｗ−Ｌｂである。
＜引張強度＞
ＪＩＳ Ｌ１０９６に準拠。ただし、幅２５ｍｍ、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／分
＜厚さ＞
ＪＩＳ Ｌ１０９６に準拠。ただし、測定荷重＝０．７ｋＰａ
【００３３】
実施例１
図２に示されているような形状となるよう、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の捕集用ネットに、市販の２液混合型エポキシ樹脂（コニシ（株）製、ボンド・クイック５＃１６１２３）を用いてドット状の樹脂塊を形成した。この樹脂塊のサイズは、直径が２ｍｍ、高さが０．６ｍｍであった。
次に、芯がポリプロピレン（ＰＰ）で、鞘がポリエチレン（ＰＥ）からなる熱接着性複合繊維（繊度１ｄｔ、長さ５ｍｍ、チッソポリプロ繊維(株)製）を、エアレイド法で目付１５ｇ／ｍ２となるよう、このネット上に捕集した。さらにこの上に、芯ＰＥＴ／鞘ＰＥからなる熱接着性複合繊維（帝人ファイバー（株）製、２．２ｄｔ×５ｍｍ）を目付け１３ｇ／ｍ２となるようエアレイド法で積層した。次いで、この全体目付け２８ｇ／ｍ２のエアレイド２層ウェブを熱風オーブンで１４３℃で加熱し繊維間結合を生じさせ、非陥没の高目付け部の厚さが０．７ｍｍであり、陥没部の深さが０．４ｍｍである不織布シートを得た。
このシートの陥没した低目付け部と非陥没の高目付け部を小さいポンチで打抜いて実測したところ、両者の繊維密度の比は１／０．９であり、目付けの比が１／２．０であった。表面積の比は、陥没した低目付け部の直径と個数から面積比を計算したところ、１／４．１であった。
得られたシートを用い、細繊度（１ｄｔ）の層が内側となるよう、タテ５ｃｍ×ヨコ５ｃｍの大きさの封筒型に折り、これに煎茶の葉１．２ｇを入れて、端部をヒートシール法で製袋した。
このようにして製袋したティーバッグを湯飲みに入れて、８０℃の湯を注ぎ、煎茶を抽出した。内部の煎茶の葉が湯の流れで流動する状態が良く視認でき、使用感が良好であった。しかも、粉漏れや袋破れ、シール剥離もなく、抽出物は濃さ、香り、味ともに良好であった。
【００３４】
比較例１
樹脂塊を形成してないＰＥＴ製捕集ネット（実施例１に使用した原ネット）の上に、実施例１と同様な方法で、エアレイド不織布を作製した。目付け２８ｇ／ｍ２、厚さ０．６ｍｍの全体均一なシートであった。
このシートを用い、実施例１と同様に煎茶入りティーバッグを製袋し、湯飲みに入れて、８０℃の湯を注ぎ、煎茶を抽出したが、内部の煎茶の葉が湯の流れで流動する状態は良く視認できなかった。
【００３５】
実施例２
実施例１と同じ樹脂塊を形成したＰＥＴ製捕集ネットをキャリアシートに用い、まずこの上に、芯がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で、鞘が融点１５０℃のイソフタル酸共重合ポリエステルからなる熱接着性複合繊維（繊度１．７ｄｔ、長さ５ｍｍ、帝人ファイバー(株)製）を１４ｇ／ｍ２となるよう、エアレイド法で繊維ウェブを形成した。さらにこの上に、上記と同じで繊度２．２ｄｔの熱接着性複合繊維（長さ５ｍｍ、帝人ファイバー(株)製）を１４ｇ／ｍ２となるよう、エアレイド法で積層した。次いで、この全体目付け２８ｇ／ｍ２のエアレイド２層ウェブを熱風オーブンで１５９℃で加熱し繊維間結合を生じさせてから、さらに線圧１０ｋｇｆ／ｃｍの一対の常温金属ローラーでカレンダー仕上げした。陥没した低目付け部と非陥没の高目付け部を片面に有し、非陥没の高目付け部の厚さが０．５ｍｍで、陥没部の深さが０．３ｍｍの，不織布シートを得た。
得られたシートの陥没した低目付け部と非陥没の高目付け部を小さいポンチで打抜いて実測したところ、陥没した低目付け部と非陥没の高目付け部の繊維密度の比は１／１．０５であり、目付けの比が１／２．２であった。表面積の比は、陥没した低目付け部の直径と個数から面積比を計算したところ、１／４であった。
得られたシートを用い、細繊度（１．７ｄｔ）の層が内側となるよう、タテ５×ヨコ５×高さ６．５ｃｍの大きさのテトラバッグに折り、これに紅茶の葉２ｇを入れて、端部をヒートシール法で製袋した。
このようにして製袋したティーバッグをカップに入れて、９０℃の湯を注ぎ、紅茶を抽出した。内部の紅茶の葉が湯の流れで流動する状態が良く視認でき、使用感が良好であった。しかも粉漏れや袋破れ、シール剥離もなく、抽出物は濃さ、香り、味ともに良好であった。
【００３６】
比較例２
樹脂塊を形成してないＰＥＴ製捕集ネット（実施例１に使用した原ネット）を用いる以外は、すべて実施例２と同様にした。目付け２８ｇ／ｍ２、厚さ０．４ｍｍの全体均一な不織布シートを得た。
このシートを用い、実施例２と同様に紅茶入りティーバッグを製袋し、カップに入れて９０℃の湯を注ぎ、紅茶を抽出したが、内部の紅茶の葉が湯の流れで流動する状態は良く視認できなかった。
【００３７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の包装用不織布シートは、食品液抽出性、ヒートシール性、安全性に優れ、しかも内容物の視認性に優れ、緑茶、煎茶、紅茶、麦茶、ウーロン茶、杜仲茶、薬草、コーヒー、ジュースなどのような嗜好性飲料、ダシ、煮汁などのような味付けスープ、だしパックなどの用途のほか、さらには、例えば果物・野菜類のような固形食品、種々の日用品、産業用物品などの包装体として、特に袋状に成形して内容物を収納して用いる用途に好ましく用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の不織布シートの製造工程において、捕集用ネット上に堆積された繊維ウェブを示す説明図である。
【図２】本発明の不織布シートの製造に用いられる捕集用ネットの平面構成図である。
【図３】本発明の不織布シートの製造に用いられる捕集用ネットの平面構成図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱接着性合成繊維を主成分とし、全体目付けが１５〜１５０ｇ／ｍ２であるエアレイド不織布からなり、片面に複数の低目付けの陥没部と高目付けの非陥没部を有し、陥没部と非陥没部の繊維密度の比が１／０．８〜１．２であり、陥没部と非陥没部の目付けの比が１／１．２〜１０であり、陥没部と非陥没部の表面積の比が１／１．５〜１０である、内容物の視認性に優れた包装用不織布シート。
【請求項２】
熱接着性合成繊維が熱接着性複合繊維からなる、請求項１記載の内容物の視認性に優れた包装用不織布シート。
【請求項３】
陥没部がほぼ球状、または楕円球状であり、球状の場合は直径、楕円状の場合は短径もしくは長径が１〜５ｍｍで、深さが０．１〜２ｍｍである、請求項１または２記載の内容物の視認性に優れた包装用不織布シート。
【請求項４】
全体目付けが同一で、低目付けの陥没部を有しない厚さが均一のエアレイド不織布に対して透明度がプラス５％以上の差を有する、請求項１〜３いずれかに記載の内容物の視認性に優れた包装用不織布シート。
【請求項５】
所定量の解繊された熱接着性合成繊維を主成分とする繊維を空気流に均一分散させながら搬送し、吐出部に設けた細孔から吹き出した該繊維を、下部に設置された金属またはプラスチックの繊維捕集用ネットであって、該ネット上には、局部的に突起を設けた繊維捕集用ネット上に落とし、該ネット下部で空気をサクションしながら、上記繊維を該ネット上に堆積させ、必要に応じて、この操作を複数回繰り返す、請求項１〜４いずれかに記載の内容物の視認性に優れた包装用不織布シートの製造方法。
【請求項１】
熱接着性合成繊維を主成分とし、全体目付けが１５〜１５０ｇ／ｍ２であるエアレイド不織布からなり、片面に複数の低目付けの陥没部と高目付けの非陥没部を有し、陥没部と非陥没部の繊維密度の比が１／０．８〜１．２であり、陥没部と非陥没部の目付けの比が１／１．２〜１０であり、陥没部と非陥没部の表面積の比が１／１．５〜１０である、内容物の視認性に優れた包装用不織布シート。
【請求項２】
熱接着性合成繊維が熱接着性複合繊維からなる、請求項１記載の内容物の視認性に優れた包装用不織布シート。
【請求項３】
陥没部がほぼ球状、または楕円球状であり、球状の場合は直径、楕円状の場合は短径もしくは長径が１〜５ｍｍで、深さが０．１〜２ｍｍである、請求項１または２記載の内容物の視認性に優れた包装用不織布シート。
【請求項４】
全体目付けが同一で、低目付けの陥没部を有しない厚さが均一のエアレイド不織布に対して透明度がプラス５％以上の差を有する、請求項１〜３いずれかに記載の内容物の視認性に優れた包装用不織布シート。
【請求項５】
所定量の解繊された熱接着性合成繊維を主成分とする繊維を空気流に均一分散させながら搬送し、吐出部に設けた細孔から吹き出した該繊維を、下部に設置された金属またはプラスチックの繊維捕集用ネットであって、該ネット上には、局部的に突起を設けた繊維捕集用ネット上に落とし、該ネット下部で空気をサクションしながら、上記繊維を該ネット上に堆積させ、必要に応じて、この操作を複数回繰り返す、請求項１〜４いずれかに記載の内容物の視認性に優れた包装用不織布シートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１３７５８（Ｐ２０１０−１３７５８Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７４１０１（Ｐ２００８−１７４１０１）
【出願日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【出願人】（５９１１９６３１５）金星製紙株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【出願人】（５９１１９６３１５）金星製紙株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
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