食品向けフィルター及びそれを用いた食品封入袋体
【課題】粉漏れ性、熱シール加工性、シール強度、剛性などに優れた食品用フイルター材を提供する。
【解決手段】高融点成分のポリエステル系繊維層Ａと、Ａ層の構成繊維の融点より30℃以上低い融点をもつポリエステル系繊維を含む層Ｂを、積層して熱圧着で一体化した積層不織布からなり、該積層不織布の目付が10〜50g/m2、粉漏れ率が10%以下、熱シール温度でホットタック強力が1N／25mm以上であることを特徴とする食品向けフィルター。
【解決手段】高融点成分のポリエステル系繊維層Ａと、Ａ層の構成繊維の融点より30℃以上低い融点をもつポリエステル系繊維を含む層Ｂを、積層して熱圧着で一体化した積層不織布からなり、該積層不織布の目付が10〜50g/m2、粉漏れ率が10%以下、熱シール温度でホットタック強力が1N／25mm以上であることを特徴とする食品向けフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品向けフィルター、特に飲料用の抽出、出汁の抽出に用いて、
粉漏れが少なく、熱シール時のホットタック性に優れるなど、製袋加工の生産性が良く、袋体の形状保持性に優れ、かつ成分抽出が良好にできる食品封入袋体に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品用の、緑茶、紅茶、麦茶、烏龍茶、レギュラーコーヒー、鰹出汁、鰯出
汁などの被抽出物の成分抽出に熱可塑性合成繊維不織布が広く使用されている。
特許文献１には、特定のポリプロピレン系不織布が食品抽出用シートとして
提案され、特許文献２〜４には、熱接着性の複合繊維を用いた不織布が食品抽
出用シートとして提案されている。
これらの特許文献に記載された、食品抽出用シートは、ヒートシール性、溶
出性、味覚などに優れているが、反面、微細な粒子、粉末などの粉漏れ性が発
生するなどの問題があった。
【０００３】
特許文献５〜６に記載された、積層長繊維不織布は、エチレンとオクテンの共重合体を使用することで、風合いを柔らかくでき、且つ高強力の不織布が提案されている。しかしながら、粉漏れ性、ホットタック性、ヒートシール性、成分抽出性を総合的に満足するものは得られていない。
【特許文献１】特開２００３−１３８４６０号公報
【特許文献２】特開２００６−８１７７７号公報
【特許文献３】特開２００６−８１７７９号公報
【特許文献４】特開２００６−８３４９６号公報
【特許文献５】特許第３０４５３４３号公報
【特許文献６】特許第３０４５３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、上記従来の問題を解決し、製袋加工時にシールバーに低
融点樹脂の染み出しがなく、粉末状物や細かい粒子状物などにおいても粉漏
れが少なく、かつ、ヒートシール時のホットタック性、成分抽出性に優れた食
品向けフィルター及び、その袋体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、高融点のポリ
エステル系繊維層と、低融点のポリエステル系繊維を含む層の積層不織布の、
融点差と繊維径差の組み合わせにより、粉漏れ性、ヒートシール性を有効に
発揮できことを見出し、本発明に到達した。本願で特許請求される発明は、
以下の通りである。
（１）高融点成分を含むポリエステル系繊維層（Ａ）と、該（Ａ）層の融点より30℃以上低融点成分を含むポリエステル系繊維を含む層（Ｂ）を、積層して熱圧着で一体化した積層不織布からなるフィルターであって、該積層不織布の目付が10〜50g/m2、粉漏れ率が10%以下、ホットタック強力が1N／25mm以上であることを特徴とする食品向けフィルター。
（２）前記（Ａ）層の平均繊維径が12〜30μm、（Ｂ）層の平均繊維径が10〜20μmであることを特徴とする（１）に記載の食品向けフィルター。
（３）前記（Ｂ）層の繊維の融点が、（Ａ）層の融点よりも30〜150℃の範囲で低いことを特徴とする（１）または（２）に記載の食品向けフィルター。
（４）前記（Ｂ）層の繊維が鞘芯型複合繊維であり、芯部が高融点成分で、鞘部の成分が芯部より30℃以上低融点であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の食品向けフィルター。
（５）前記（Ｂ）層の低融点繊維比率が、前記積層不織布の少なくとも20重量%であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の食品向けフィルター。
（６）前記（Ｂ）層同士の熱シール強度が1N／25mm以上であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の食品向けフィルター。
（７）（１）〜（６）のいずれかに記載の食品向けフィルターを、（Ｂ）層を内側にして重ね合わせ、熱シールして袋体を形成し、該袋体に被抽出物を充填し、密封したことを特徴とする食品封入袋体。
（８）前記被抽出物が、コーヒー粉末、茶葉および出汁粉末から選ばれることを特徴とする（７）に記載の食品封入袋体。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の食品向けフィルター及びその袋体は、高融点のポリエステル系繊維
と、低融点のポリエステル系繊維からなる繊維の融点差や、さらに構成繊維の繊維径差を設けた構成により、フィルターの粉漏れ性や、熱シールの温度範囲を改善することができ、且つホットタック性に優れた食品向けフィルターとすることができる。本発明のフィルターは、従って、お茶、紅茶、緑茶、及び鰹、煮干、昆布などのだし粉末、粒状等の包材に好ましく用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の第一の特徴は、高融点成分を含む繊維層（以下、高融点繊維層ということがある）（A）と、低融点成分を含む繊維層（以下、低融点繊維層ということがある）（B）との融点差が30℃以上、好ましくは30〜150℃有することである。このような融点差とすることにより、熱シール時にシールバーの融着樹脂が少なくでき、また、低融点繊維層（B）の融解樹脂が高融点繊維（A）層の外部に染み出すことがなくなる。
【０００８】
第二の特徴は、高融点繊維層（A）と、低融点繊維層（B）との繊維径に差を設けたことである。このような構成により、食品向けフィルターを、粉末などの充填包装した場合に、中味の充填物がよく見えるなどの透明性を有し、且つ粉末などの粉漏れ性がすくなくすることができる。例えば、比較的太い繊維と、細い繊維との特定の組み合わせで、透明性と粉漏れ性の両方を満足するフィルターを得ることができる。
【０００９】
本発明に用いる第１層の高融点ポリエステル系繊維層Aは、通常、繊維径が12〜30μm、好ましくは14〜25μmの太い繊維から成り、強度、通気性に優れ、磨耗強度が大きいことが好ましい。このような構成繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（以下、PETと称することがある）、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオールの1種又は2種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体、脂肪族ポリエステルなどのポリエステル系繊維が挙げられる。特に白度を向上させる目的で、紡糸性に問題を生じない範囲で、例えば、酸化チタンなどの添加物を0.5重量%以下、好ましくは、0.01〜0.3重量%含有させると、より透明性の繊維が得られる。
【００１０】
本発明に用いる第２層の低融点ポリエステル系繊維層Bは、A層の繊維の融点より30℃以上、好ましくは、40〜150℃低融点の繊維を含み、A層とB層との融点差が30℃以上、好ましくは40〜150℃あると熱シール加工性が良好になる。
構成繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオールの1種又は2種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体、脂肪族ポリエステルなどのポリエステル系繊維が用いられる。
【００１１】
さらに、芯鞘構造、サイドバイサイドなどの2成分からなる複合繊維、例えば、芯が高融点で鞘が低融点の複合繊維で、具体的には、芯がポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、共重合ポリエステルなどの高融点繊維、鞘が共重合ポリエステル、脂肪族ポリエステルなどの低融点繊維が好ましい。B層の繊維径は、10〜20μm、好ましくは12〜18μmの、やや細い繊維構成からなる。
【００１２】
本発明の食品向けフィルターの構成繊維は、A層とB層とで繊維径に差を設けることにより、透明性と粉漏れ性の両方を満足する構成とすることができる。 例えば、A層を比較的太い繊維にして、透明性の高い繊維構成とし、B層を比較的細い繊維構成にすることで、透明性と、粉漏れ性の両方を満足するフイルターが得られる。
【００１３】
本発明の食品向けフィルターの粉漏れ性は、10%未満、好ましくは5%未満である。粉漏れ性が10%超えると、成分抽出した溶液を飲料する場合に粉末が口の中に入り飲料しずらいなどの問題が生じる。更に、フイルタの透明性が50%以上、好ましくは55%以上である。透明性を50%以上にすると、フィルター内の充填物の拡散、膨潤などの中味が見え、成分抽出の観察ができるので好ましい。
【００１４】
本発明の食品向けフィルターは、A層とB層の構成繊維ウエブを積層し、熱圧着で一体化することにより得られる。熱圧着は、通常、エンボスロールと平滑ロール間で加熱、圧着して接合することによって行われる。加熱温度は、例えば、融点より20〜150℃低温の範囲で行うが、繊維の劣化、ロール融着などの影響を緩和させるために、上下ロールの温度差を設けて行うこともできる。熱圧着の圧力は10〜1000ｋPa/cm、好ましくは50〜700kPa/cmである。
熱圧着面積率は、5〜30%が好ましく、より好ましくは7〜25%である。圧着面積率が5%未満では、接合面積が少なくなり、強度、磨耗性が低下する。一方、30%超えると、強度、磨耗性が高くなるが、通液性が低下し、風合いがペーパーライクとなる。
【００１５】
本発明の食品向けフィルターを用いたその袋体の製袋加工は、前記フィルタ低融点繊維を含む層Ｂを内側にして重ね合わせて、端部をシールとして、公知のシール法によりシールすることによって行われる。例えば、3包シール機、4包シール機などの熱シール法、超音波シール機などの超音波シール法などで行うことができる。さらに、2個以上の多数個連続の連包袋状に製袋加工することもできる。
【００１６】
本発明の袋体は、例えば、袋内に充填した充填物が落下や、重量物が載った時に破袋しないため、高いシール強度を有する。好ましい袋体のシール強度は、1N／25mm以上、好ましくは2N／25mm以上、より好ましくは3〜50N／25mmである。シール強度が低すぎると、シール部分が剥離し易くなり、内容物が外部に漏れるなどの問題が生じる。
【００１７】
さらに製袋加工を安定に行うためには、シール温度範囲が広いことが好ましく、例えば、該温度範囲が100℃以上、120〜230℃が好ましい。これは、シール機のシール部の温度が開始時から少しずつ上昇し、さらに環境温度により変化するなど、一定温度にコントロールすることが難しいからである。温度範囲が100℃未満の狭い範囲の設定が必要な場合は、環境温度、ヒーター部の蓄熱などの影響でシール強度が変化するなどの問題が生じる。一方、230℃を超える温度範囲では、低融点繊維の熱劣化などで物性低下などを生じる。
【００１８】
本発明の食品向けフィルターの製袋加工性は、熱シール温度範囲を広くとることができ、また安定したシール強度、及び熱シール直後の接着性、つまりホットタック性に優れている。例えば、ホットタック強力は、120〜200℃の温度範囲において、1N／25mm以上、好ましくは2N〜30N／25mmである。従って、粉末などの充填物を製袋直後に入れても、破れ、かみこみなどが生じない。
次いで、Ａ層とＢ層での融点差が30℃以上あるため、Ｂ層の低融点繊維が軟化または融解しても、Ａ層の高融点繊維が所定の繊維形状を維持しているため、シールバーに繊維の融解物が付着することがなくなる。
【００１９】
本発明の食品向けフィルター及びその袋体は、Ａ層とＢ層の繊維径差および繊維量（繊維層の目付）を選択をすることにより、粉漏れ性が少なくできる。例えば、Ａ層の繊維径を16〜30μmと大きくし、Ｂ層の繊維径を10〜16μmと小さくすること、またはＡ層とＢ層の目付けに差を設けたり、全体の目付け量などを変えること等により、粉漏れ性を所定範囲に選定できる。更に、成分抽出性なども同様に、繊維径、目付けなどで調整することができる。
【００２０】
本発明の食品向けフィルターの目付けは、粉漏れ性、成分抽出性、製袋加工性などから10〜50g/m2、好ましくは12〜40g/m2である。目付けが10g/m2未満では、粉漏れし易くなり、シール強度、剛性などが低下する。一方、50g/m2を超えると、粉漏れがし難くなり、シール強度、剛性が大きくなり、成分抽出性が低下するなどがある。
【００２１】
本発明の袋体に充填する被抽出物は、粉末形状、粒形状シート状物などの固形物であれば特に制限がなく、例えば、嗜好性飲料用の緑茶、烏龍茶、麦茶、紅茶、などの茶葉、レギュラーコーヒーの細挽、中細挽き、粗挽き等の粉末、鰹、いりこ、鰯、昆布、煮干などの一種又は二種以上の混合粉末などがあげられる。
【実施例】
【００２２】
本発明を実施例に基づいて説明する。
測定方法は以下のとおりである。
（１）目付(g/m2)：縦20cm×横25cmの試料を3カ所切り取り、重量を測定し、その平均値を単位当たりの質量に換算して求める。(JIS-L-1906)
（２）平均繊維径(μm)：顕微鏡で500倍の拡大写真を取り、10本の平均値で求める。
（３）通気性：JIS-L-1906フラジュール法に準拠。
（４）粉漏れ率(％)：JIS-Z-8901試験用紛体7種ダストを約10g取り、重量W1を正確に測定し、25cm角の試料を切り取り、振動機に取り付け、10分間振動し、試料の通過したダスト重量W2を測定し、下記の式から求める。
粉漏れ率(wt％) ＝W2／W1 ×100
【００２３】
（５）平均流量孔径(μm)：ＰＭＩ社製のパームポロメーター型式CFP-1200AEXを用いる。
平均流量孔径は、CUMULATIVE FILTER FLOW VS DIAMETERグラフにおけるCUMULATIVE FILTER FLOWの値が５０％のDIAMETERとする。
測定には、浸液にＰＭＩ社製シルウイックを用いた。試料を浸液に浸して充分に脱気してから測定する。
（６）シール強度(N)：定長引張試験機を用い、試料幅25mm長さ200mmを切り取り、熱シール部分を約50mm上下方向に剥離し、180度剥離するように各々取り付け、つかみ間隔100mm、引張速度10cm／minで、剥離強度をタテ、ヨコ各々３カ所測定し最大強度の平均値で示す。
但し、シール温度150℃、時間1秒間、圧力5500kPa、シール面積7mm×25mm
(熱水処理として、沸騰液に10分間浸漬した後、取り出して測定する。)
（７）ホトタック強力（N／25mm）：
幅25mm長さ400mmのサンプルを切り取り、H.W.Thellsr Incのホットタックテスター（Theller Model HT）を用い、ダイのシール面積0.25cm2、シール圧力5000kPa、シール実測時間500msecでヒートシールし、200cm／minでの瞬間的な剥離強力を測定した。
【００２４】
[実施例１]
本発明の積層不織布の低融点成分をスパンボンド用の２成分紡糸口金から、芯がポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘がポリエステル共重合体(融点210℃、Co-PET))の芯鞘構造の平均繊径１４μm、目付け10g/m2の複合繊維ウェブを作成し、その上にポリエチレンテレフタレート(PET)をスパンボンド用紡糸口金から、紡糸温度300℃で平均繊径１８μｍ、目付け10g/m2の熱可塑性繊維ウェブを捕集ネット上に積層繊維ウェブとして積層し、さらに圧着面積率が、１５％エンボスロール、線圧350N／cm、上下温度を230℃／130℃で熱圧着して実施例１の食品向けフィルター（目付け20g/m2）を得た。
【００２５】
[実施例２]
本発明の積層不織布の低融点成分をスパンボンド用の２成分紡糸口金から、芯がポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘がポリエステル共重合体(融点160℃、Co-PET))の芯鞘構造の平均繊径１５μm、目付け12g/m2の複合繊維ウェブを作成し、その上にポリエチレンテレフタレート(PET)をスパンボンド用紡糸口金から、紡糸温度300℃で平均繊径１８μｍ、目付け18g/m2の熱可塑性繊維ウェブを捕集ネット上に積層繊維ウェブとして積層し、さらに圧着面積率が、１５％エンボスロール、線圧350N／cm、上下温度を230℃／115℃で熱圧着して実施例２の食品向けフィルター（目付け30g/m2）を得た。
【００２６】
[実施例３]
本発明の積層不織布の低融点成分をスパンボンド用の２成分紡糸口金から、芯がポリエチレンテレフタレート、鞘がポリエステル共重合体(融点135℃、Co-PET)の芯鞘構造の平均繊径１４μm、目付け15g/m2の複合繊維ウェブを作成し、その上に芳香族ポリエステル共重合体(融点210℃、Co-PET)をスパンボンド用紡糸口金から、紡糸温度300℃で平均繊径２０μｍ、目付け15g/m2の熱可塑性繊維ウェブを捕集ネット上に積層繊維ウェブとして積層し、さらに圧着面積率が、１５％エンボスロール、線圧350N／cm、上下温度を150℃／90℃で熱圧着して実施例２の食品向けフィルター（目付け30g/m2）を得た。
本発明の食品向けフィルターは、Ａ層とＢ層での融点差が30℃以上あることから、熱シール強度、ホットタック性に優れていることで製袋加工性が良く。粉漏れ性、透明性などに優れている。
【００２７】
[比較例１]
一般的なポリエチレンテレフタレート（PET）を用い、実施例１と同じスパンボンド法で、紡糸温度３００℃で平均化繊維径１４μm、目付け３０g/m2の熱可塑性繊維ウェブを捕集ネット上に作成し、圧着面積率が１５％エンボスロールで、線圧350N／cm、上下温度を230℃／235℃で熱圧着して不織布を得た。得られたフィルター材は、表１に示すように粉漏れ性が大きく低下しており、フイルター性能に劣るものであった。
【００２８】
[比較例２]
熱可塑繊維ウェブとしては、芯がポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘が高密度ポリエチレン(PE)からなるスパンボンド法の複合繊維の平均繊径16μm、目付け30g/m2の複合繊維ウェブを、捕集ネット上に作成し、圧着面積率が１５％エンボスロールで、線圧350N／cm、上下温度を120℃／110℃で熱圧着して不織布（３０g/m2）を得た。
【００２９】
得られたフィルター材は、表１に示すように粉漏れ性が大きく低下し、且つ、熱シールができるがシール部に低融点繊維が融着するなど、フイルター性能に劣るものであった。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】
[実施例４]（紅茶）
四面体形状の立体成形方式のヒートシール機を用いて、実施例１の食品向けフィルターを幅100mmのテープ状にスリットしてから、760dtexのポリプロピレン糸の撚り糸と、タッグを温度180℃で接着し、150mmを折り畳み、端部をシール幅3mmの超音波ホーンを用いて、まず筒状にしてから50mmの間隔で筒の底部を同様に超音波シールし、袋形状としてから、袋の中に紅茶の葉を２g入れ、さらに50mm長さ毎に底部に直交するよう直角方向に袋開口部を同様に超音波シールして１辺が50mmの四面体形状の紅茶テトラパックを得た。
【００３４】
本発明の紅茶テトラパックを入れたティーカップに、約150ccのお湯を注ぎ、約60秒間成分抽出させてからこれを取り出した。この紅茶を飲んだところ、香りのある、美味しい紅茶を飲むことができた。カップの底部に粉末が殆ど残らなかった。（シール強度 8N／25mm）
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の食品向けフィルター材及びその袋体は、粉漏れ性、熱シール加工性、シール強度、剛性などに優れているため、粉末、粒状物などの被抽出物の包装材として広い用途に用いることができる。例えば、嗜好飲料用、及び、出汁用成分抽出に好ましく用いられる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品向けフィルター、特に飲料用の抽出、出汁の抽出に用いて、
粉漏れが少なく、熱シール時のホットタック性に優れるなど、製袋加工の生産性が良く、袋体の形状保持性に優れ、かつ成分抽出が良好にできる食品封入袋体に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品用の、緑茶、紅茶、麦茶、烏龍茶、レギュラーコーヒー、鰹出汁、鰯出
汁などの被抽出物の成分抽出に熱可塑性合成繊維不織布が広く使用されている。
特許文献１には、特定のポリプロピレン系不織布が食品抽出用シートとして
提案され、特許文献２〜４には、熱接着性の複合繊維を用いた不織布が食品抽
出用シートとして提案されている。
これらの特許文献に記載された、食品抽出用シートは、ヒートシール性、溶
出性、味覚などに優れているが、反面、微細な粒子、粉末などの粉漏れ性が発
生するなどの問題があった。
【０００３】
特許文献５〜６に記載された、積層長繊維不織布は、エチレンとオクテンの共重合体を使用することで、風合いを柔らかくでき、且つ高強力の不織布が提案されている。しかしながら、粉漏れ性、ホットタック性、ヒートシール性、成分抽出性を総合的に満足するものは得られていない。
【特許文献１】特開２００３−１３８４６０号公報
【特許文献２】特開２００６−８１７７７号公報
【特許文献３】特開２００６−８１７７９号公報
【特許文献４】特開２００６−８３４９６号公報
【特許文献５】特許第３０４５３４３号公報
【特許文献６】特許第３０４５３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、上記従来の問題を解決し、製袋加工時にシールバーに低
融点樹脂の染み出しがなく、粉末状物や細かい粒子状物などにおいても粉漏
れが少なく、かつ、ヒートシール時のホットタック性、成分抽出性に優れた食
品向けフィルター及び、その袋体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、高融点のポリ
エステル系繊維層と、低融点のポリエステル系繊維を含む層の積層不織布の、
融点差と繊維径差の組み合わせにより、粉漏れ性、ヒートシール性を有効に
発揮できことを見出し、本発明に到達した。本願で特許請求される発明は、
以下の通りである。
（１）高融点成分を含むポリエステル系繊維層（Ａ）と、該（Ａ）層の融点より30℃以上低融点成分を含むポリエステル系繊維を含む層（Ｂ）を、積層して熱圧着で一体化した積層不織布からなるフィルターであって、該積層不織布の目付が10〜50g/m2、粉漏れ率が10%以下、ホットタック強力が1N／25mm以上であることを特徴とする食品向けフィルター。
（２）前記（Ａ）層の平均繊維径が12〜30μm、（Ｂ）層の平均繊維径が10〜20μmであることを特徴とする（１）に記載の食品向けフィルター。
（３）前記（Ｂ）層の繊維の融点が、（Ａ）層の融点よりも30〜150℃の範囲で低いことを特徴とする（１）または（２）に記載の食品向けフィルター。
（４）前記（Ｂ）層の繊維が鞘芯型複合繊維であり、芯部が高融点成分で、鞘部の成分が芯部より30℃以上低融点であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の食品向けフィルター。
（５）前記（Ｂ）層の低融点繊維比率が、前記積層不織布の少なくとも20重量%であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の食品向けフィルター。
（６）前記（Ｂ）層同士の熱シール強度が1N／25mm以上であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の食品向けフィルター。
（７）（１）〜（６）のいずれかに記載の食品向けフィルターを、（Ｂ）層を内側にして重ね合わせ、熱シールして袋体を形成し、該袋体に被抽出物を充填し、密封したことを特徴とする食品封入袋体。
（８）前記被抽出物が、コーヒー粉末、茶葉および出汁粉末から選ばれることを特徴とする（７）に記載の食品封入袋体。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の食品向けフィルター及びその袋体は、高融点のポリエステル系繊維
と、低融点のポリエステル系繊維からなる繊維の融点差や、さらに構成繊維の繊維径差を設けた構成により、フィルターの粉漏れ性や、熱シールの温度範囲を改善することができ、且つホットタック性に優れた食品向けフィルターとすることができる。本発明のフィルターは、従って、お茶、紅茶、緑茶、及び鰹、煮干、昆布などのだし粉末、粒状等の包材に好ましく用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の第一の特徴は、高融点成分を含む繊維層（以下、高融点繊維層ということがある）（A）と、低融点成分を含む繊維層（以下、低融点繊維層ということがある）（B）との融点差が30℃以上、好ましくは30〜150℃有することである。このような融点差とすることにより、熱シール時にシールバーの融着樹脂が少なくでき、また、低融点繊維層（B）の融解樹脂が高融点繊維（A）層の外部に染み出すことがなくなる。
【０００８】
第二の特徴は、高融点繊維層（A）と、低融点繊維層（B）との繊維径に差を設けたことである。このような構成により、食品向けフィルターを、粉末などの充填包装した場合に、中味の充填物がよく見えるなどの透明性を有し、且つ粉末などの粉漏れ性がすくなくすることができる。例えば、比較的太い繊維と、細い繊維との特定の組み合わせで、透明性と粉漏れ性の両方を満足するフィルターを得ることができる。
【０００９】
本発明に用いる第１層の高融点ポリエステル系繊維層Aは、通常、繊維径が12〜30μm、好ましくは14〜25μmの太い繊維から成り、強度、通気性に優れ、磨耗強度が大きいことが好ましい。このような構成繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（以下、PETと称することがある）、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオールの1種又は2種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体、脂肪族ポリエステルなどのポリエステル系繊維が挙げられる。特に白度を向上させる目的で、紡糸性に問題を生じない範囲で、例えば、酸化チタンなどの添加物を0.5重量%以下、好ましくは、0.01〜0.3重量%含有させると、より透明性の繊維が得られる。
【００１０】
本発明に用いる第２層の低融点ポリエステル系繊維層Bは、A層の繊維の融点より30℃以上、好ましくは、40〜150℃低融点の繊維を含み、A層とB層との融点差が30℃以上、好ましくは40〜150℃あると熱シール加工性が良好になる。
構成繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオールの1種又は2種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体、脂肪族ポリエステルなどのポリエステル系繊維が用いられる。
【００１１】
さらに、芯鞘構造、サイドバイサイドなどの2成分からなる複合繊維、例えば、芯が高融点で鞘が低融点の複合繊維で、具体的には、芯がポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、共重合ポリエステルなどの高融点繊維、鞘が共重合ポリエステル、脂肪族ポリエステルなどの低融点繊維が好ましい。B層の繊維径は、10〜20μm、好ましくは12〜18μmの、やや細い繊維構成からなる。
【００１２】
本発明の食品向けフィルターの構成繊維は、A層とB層とで繊維径に差を設けることにより、透明性と粉漏れ性の両方を満足する構成とすることができる。 例えば、A層を比較的太い繊維にして、透明性の高い繊維構成とし、B層を比較的細い繊維構成にすることで、透明性と、粉漏れ性の両方を満足するフイルターが得られる。
【００１３】
本発明の食品向けフィルターの粉漏れ性は、10%未満、好ましくは5%未満である。粉漏れ性が10%超えると、成分抽出した溶液を飲料する場合に粉末が口の中に入り飲料しずらいなどの問題が生じる。更に、フイルタの透明性が50%以上、好ましくは55%以上である。透明性を50%以上にすると、フィルター内の充填物の拡散、膨潤などの中味が見え、成分抽出の観察ができるので好ましい。
【００１４】
本発明の食品向けフィルターは、A層とB層の構成繊維ウエブを積層し、熱圧着で一体化することにより得られる。熱圧着は、通常、エンボスロールと平滑ロール間で加熱、圧着して接合することによって行われる。加熱温度は、例えば、融点より20〜150℃低温の範囲で行うが、繊維の劣化、ロール融着などの影響を緩和させるために、上下ロールの温度差を設けて行うこともできる。熱圧着の圧力は10〜1000ｋPa/cm、好ましくは50〜700kPa/cmである。
熱圧着面積率は、5〜30%が好ましく、より好ましくは7〜25%である。圧着面積率が5%未満では、接合面積が少なくなり、強度、磨耗性が低下する。一方、30%超えると、強度、磨耗性が高くなるが、通液性が低下し、風合いがペーパーライクとなる。
【００１５】
本発明の食品向けフィルターを用いたその袋体の製袋加工は、前記フィルタ低融点繊維を含む層Ｂを内側にして重ね合わせて、端部をシールとして、公知のシール法によりシールすることによって行われる。例えば、3包シール機、4包シール機などの熱シール法、超音波シール機などの超音波シール法などで行うことができる。さらに、2個以上の多数個連続の連包袋状に製袋加工することもできる。
【００１６】
本発明の袋体は、例えば、袋内に充填した充填物が落下や、重量物が載った時に破袋しないため、高いシール強度を有する。好ましい袋体のシール強度は、1N／25mm以上、好ましくは2N／25mm以上、より好ましくは3〜50N／25mmである。シール強度が低すぎると、シール部分が剥離し易くなり、内容物が外部に漏れるなどの問題が生じる。
【００１７】
さらに製袋加工を安定に行うためには、シール温度範囲が広いことが好ましく、例えば、該温度範囲が100℃以上、120〜230℃が好ましい。これは、シール機のシール部の温度が開始時から少しずつ上昇し、さらに環境温度により変化するなど、一定温度にコントロールすることが難しいからである。温度範囲が100℃未満の狭い範囲の設定が必要な場合は、環境温度、ヒーター部の蓄熱などの影響でシール強度が変化するなどの問題が生じる。一方、230℃を超える温度範囲では、低融点繊維の熱劣化などで物性低下などを生じる。
【００１８】
本発明の食品向けフィルターの製袋加工性は、熱シール温度範囲を広くとることができ、また安定したシール強度、及び熱シール直後の接着性、つまりホットタック性に優れている。例えば、ホットタック強力は、120〜200℃の温度範囲において、1N／25mm以上、好ましくは2N〜30N／25mmである。従って、粉末などの充填物を製袋直後に入れても、破れ、かみこみなどが生じない。
次いで、Ａ層とＢ層での融点差が30℃以上あるため、Ｂ層の低融点繊維が軟化または融解しても、Ａ層の高融点繊維が所定の繊維形状を維持しているため、シールバーに繊維の融解物が付着することがなくなる。
【００１９】
本発明の食品向けフィルター及びその袋体は、Ａ層とＢ層の繊維径差および繊維量（繊維層の目付）を選択をすることにより、粉漏れ性が少なくできる。例えば、Ａ層の繊維径を16〜30μmと大きくし、Ｂ層の繊維径を10〜16μmと小さくすること、またはＡ層とＢ層の目付けに差を設けたり、全体の目付け量などを変えること等により、粉漏れ性を所定範囲に選定できる。更に、成分抽出性なども同様に、繊維径、目付けなどで調整することができる。
【００２０】
本発明の食品向けフィルターの目付けは、粉漏れ性、成分抽出性、製袋加工性などから10〜50g/m2、好ましくは12〜40g/m2である。目付けが10g/m2未満では、粉漏れし易くなり、シール強度、剛性などが低下する。一方、50g/m2を超えると、粉漏れがし難くなり、シール強度、剛性が大きくなり、成分抽出性が低下するなどがある。
【００２１】
本発明の袋体に充填する被抽出物は、粉末形状、粒形状シート状物などの固形物であれば特に制限がなく、例えば、嗜好性飲料用の緑茶、烏龍茶、麦茶、紅茶、などの茶葉、レギュラーコーヒーの細挽、中細挽き、粗挽き等の粉末、鰹、いりこ、鰯、昆布、煮干などの一種又は二種以上の混合粉末などがあげられる。
【実施例】
【００２２】
本発明を実施例に基づいて説明する。
測定方法は以下のとおりである。
（１）目付(g/m2)：縦20cm×横25cmの試料を3カ所切り取り、重量を測定し、その平均値を単位当たりの質量に換算して求める。(JIS-L-1906)
（２）平均繊維径(μm)：顕微鏡で500倍の拡大写真を取り、10本の平均値で求める。
（３）通気性：JIS-L-1906フラジュール法に準拠。
（４）粉漏れ率(％)：JIS-Z-8901試験用紛体7種ダストを約10g取り、重量W1を正確に測定し、25cm角の試料を切り取り、振動機に取り付け、10分間振動し、試料の通過したダスト重量W2を測定し、下記の式から求める。
粉漏れ率(wt％) ＝W2／W1 ×100
【００２３】
（５）平均流量孔径(μm)：ＰＭＩ社製のパームポロメーター型式CFP-1200AEXを用いる。
平均流量孔径は、CUMULATIVE FILTER FLOW VS DIAMETERグラフにおけるCUMULATIVE FILTER FLOWの値が５０％のDIAMETERとする。
測定には、浸液にＰＭＩ社製シルウイックを用いた。試料を浸液に浸して充分に脱気してから測定する。
（６）シール強度(N)：定長引張試験機を用い、試料幅25mm長さ200mmを切り取り、熱シール部分を約50mm上下方向に剥離し、180度剥離するように各々取り付け、つかみ間隔100mm、引張速度10cm／minで、剥離強度をタテ、ヨコ各々３カ所測定し最大強度の平均値で示す。
但し、シール温度150℃、時間1秒間、圧力5500kPa、シール面積7mm×25mm
(熱水処理として、沸騰液に10分間浸漬した後、取り出して測定する。)
（７）ホトタック強力（N／25mm）：
幅25mm長さ400mmのサンプルを切り取り、H.W.Thellsr Incのホットタックテスター（Theller Model HT）を用い、ダイのシール面積0.25cm2、シール圧力5000kPa、シール実測時間500msecでヒートシールし、200cm／minでの瞬間的な剥離強力を測定した。
【００２４】
[実施例１]
本発明の積層不織布の低融点成分をスパンボンド用の２成分紡糸口金から、芯がポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘がポリエステル共重合体(融点210℃、Co-PET))の芯鞘構造の平均繊径１４μm、目付け10g/m2の複合繊維ウェブを作成し、その上にポリエチレンテレフタレート(PET)をスパンボンド用紡糸口金から、紡糸温度300℃で平均繊径１８μｍ、目付け10g/m2の熱可塑性繊維ウェブを捕集ネット上に積層繊維ウェブとして積層し、さらに圧着面積率が、１５％エンボスロール、線圧350N／cm、上下温度を230℃／130℃で熱圧着して実施例１の食品向けフィルター（目付け20g/m2）を得た。
【００２５】
[実施例２]
本発明の積層不織布の低融点成分をスパンボンド用の２成分紡糸口金から、芯がポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘がポリエステル共重合体(融点160℃、Co-PET))の芯鞘構造の平均繊径１５μm、目付け12g/m2の複合繊維ウェブを作成し、その上にポリエチレンテレフタレート(PET)をスパンボンド用紡糸口金から、紡糸温度300℃で平均繊径１８μｍ、目付け18g/m2の熱可塑性繊維ウェブを捕集ネット上に積層繊維ウェブとして積層し、さらに圧着面積率が、１５％エンボスロール、線圧350N／cm、上下温度を230℃／115℃で熱圧着して実施例２の食品向けフィルター（目付け30g/m2）を得た。
【００２６】
[実施例３]
本発明の積層不織布の低融点成分をスパンボンド用の２成分紡糸口金から、芯がポリエチレンテレフタレート、鞘がポリエステル共重合体(融点135℃、Co-PET)の芯鞘構造の平均繊径１４μm、目付け15g/m2の複合繊維ウェブを作成し、その上に芳香族ポリエステル共重合体(融点210℃、Co-PET)をスパンボンド用紡糸口金から、紡糸温度300℃で平均繊径２０μｍ、目付け15g/m2の熱可塑性繊維ウェブを捕集ネット上に積層繊維ウェブとして積層し、さらに圧着面積率が、１５％エンボスロール、線圧350N／cm、上下温度を150℃／90℃で熱圧着して実施例２の食品向けフィルター（目付け30g/m2）を得た。
本発明の食品向けフィルターは、Ａ層とＢ層での融点差が30℃以上あることから、熱シール強度、ホットタック性に優れていることで製袋加工性が良く。粉漏れ性、透明性などに優れている。
【００２７】
[比較例１]
一般的なポリエチレンテレフタレート（PET）を用い、実施例１と同じスパンボンド法で、紡糸温度３００℃で平均化繊維径１４μm、目付け３０g/m2の熱可塑性繊維ウェブを捕集ネット上に作成し、圧着面積率が１５％エンボスロールで、線圧350N／cm、上下温度を230℃／235℃で熱圧着して不織布を得た。得られたフィルター材は、表１に示すように粉漏れ性が大きく低下しており、フイルター性能に劣るものであった。
【００２８】
[比較例２]
熱可塑繊維ウェブとしては、芯がポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘が高密度ポリエチレン(PE)からなるスパンボンド法の複合繊維の平均繊径16μm、目付け30g/m2の複合繊維ウェブを、捕集ネット上に作成し、圧着面積率が１５％エンボスロールで、線圧350N／cm、上下温度を120℃／110℃で熱圧着して不織布（３０g/m2）を得た。
【００２９】
得られたフィルター材は、表１に示すように粉漏れ性が大きく低下し、且つ、熱シールができるがシール部に低融点繊維が融着するなど、フイルター性能に劣るものであった。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】
[実施例４]（紅茶）
四面体形状の立体成形方式のヒートシール機を用いて、実施例１の食品向けフィルターを幅100mmのテープ状にスリットしてから、760dtexのポリプロピレン糸の撚り糸と、タッグを温度180℃で接着し、150mmを折り畳み、端部をシール幅3mmの超音波ホーンを用いて、まず筒状にしてから50mmの間隔で筒の底部を同様に超音波シールし、袋形状としてから、袋の中に紅茶の葉を２g入れ、さらに50mm長さ毎に底部に直交するよう直角方向に袋開口部を同様に超音波シールして１辺が50mmの四面体形状の紅茶テトラパックを得た。
【００３４】
本発明の紅茶テトラパックを入れたティーカップに、約150ccのお湯を注ぎ、約60秒間成分抽出させてからこれを取り出した。この紅茶を飲んだところ、香りのある、美味しい紅茶を飲むことができた。カップの底部に粉末が殆ど残らなかった。（シール強度 8N／25mm）
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の食品向けフィルター材及びその袋体は、粉漏れ性、熱シール加工性、シール強度、剛性などに優れているため、粉末、粒状物などの被抽出物の包装材として広い用途に用いることができる。例えば、嗜好飲料用、及び、出汁用成分抽出に好ましく用いられる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高融点成分を含むポリエステル系繊維層（Ａ）と、該（Ａ）層の融点より30℃以上低融点成分を含むポリエステル系繊維を含む層（Ｂ）を、積層して熱圧着で一体化した積層不織布からなるフィルターであって、該積層不織布の目付が10〜50g/m2、粉漏れ率が10%以下、ホットタック強力が1N／25mm以上であることを特徴とする食品向けフィルター。
【請求項２】
前記（Ａ）層の平均繊維径が12〜30μm、（Ｂ）層の平均繊維径が10〜20μmであることを特徴とする請求項１に記載の食品向けフィルター。
【請求項３】
前記（Ｂ）層の繊維の融点が、（Ａ）層の融点よりも30〜150℃の範囲で低いことを特徴とする請求項１または２に記載の食品向けフィルター。
【請求項４】
前記（Ｂ）層の繊維が鞘芯型複合繊維であり、芯部が高融点成分で、鞘部の成分が芯部より30℃以上低融点であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の食品向けフィルター。
【請求項５】
前記（Ｂ）層の低融点繊維比率が、前記積層不織布の少なくとも20重量%であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の食品向けフィルター。
【請求項６】
前記（Ｂ）層同士の熱シール強度が1N／25mm以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の食品向けフィルター。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の食品向けフィルターを、（Ｂ）層を内側にして重ね合わせ、熱シールして袋体を形成し、該袋体に被抽出物を充填し、密封したことを特徴とする食品封入袋体。
【請求項８】
前記被抽出物が、コーヒー粉末、茶葉および出汁粉末から選ばれることを特徴とする請求項７に記載の食品封入袋体。
【請求項１】
高融点成分を含むポリエステル系繊維層（Ａ）と、該（Ａ）層の融点より30℃以上低融点成分を含むポリエステル系繊維を含む層（Ｂ）を、積層して熱圧着で一体化した積層不織布からなるフィルターであって、該積層不織布の目付が10〜50g/m2、粉漏れ率が10%以下、ホットタック強力が1N／25mm以上であることを特徴とする食品向けフィルター。
【請求項２】
前記（Ａ）層の平均繊維径が12〜30μm、（Ｂ）層の平均繊維径が10〜20μmであることを特徴とする請求項１に記載の食品向けフィルター。
【請求項３】
前記（Ｂ）層の繊維の融点が、（Ａ）層の融点よりも30〜150℃の範囲で低いことを特徴とする請求項１または２に記載の食品向けフィルター。
【請求項４】
前記（Ｂ）層の繊維が鞘芯型複合繊維であり、芯部が高融点成分で、鞘部の成分が芯部より30℃以上低融点であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の食品向けフィルター。
【請求項５】
前記（Ｂ）層の低融点繊維比率が、前記積層不織布の少なくとも20重量%であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の食品向けフィルター。
【請求項６】
前記（Ｂ）層同士の熱シール強度が1N／25mm以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の食品向けフィルター。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の食品向けフィルターを、（Ｂ）層を内側にして重ね合わせ、熱シールして袋体を形成し、該袋体に被抽出物を充填し、密封したことを特徴とする食品封入袋体。
【請求項８】
前記被抽出物が、コーヒー粉末、茶葉および出汁粉末から選ばれることを特徴とする請求項７に記載の食品封入袋体。
【公開番号】特開２００８−３０３５１２（Ｐ２００８−３０３５１２Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５４２３３（Ｐ２００７−１５４２３３）
【出願日】平成１９年６月１１日（２００７．６．１１）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１１日（２００７．６．１１）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
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