WO2023140085A1 - 抽出袋、及び抽出袋の製造方法、並びに抽出袋用シート、及び抽出袋用シートの製造方法 - Google Patents

抽出袋、及び抽出袋の製造方法、並びに抽出袋用シート、及び抽出袋用シートの製造方法 Download PDF

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WO
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polylactic acid
acid resin
fabric layer
spunbond nonwoven
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充範 斎藤
伸哉 村岡
南生子 山口
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大紀商事株式会社
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    • Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Definitions

  • the present invention relates to an extraction bag formed by joining a spunbond nonwoven fabric layer containing a polylactic acid resin and an accessory member, a method for manufacturing an extraction bag, a sheet for an extraction bag, and a method for manufacturing an extraction bag sheet.
  • the sheet material for coffee extraction described in Patent Document 1 is formed from a meltblown ultrafine fiber nonwoven fabric made of a biodegradable thermoplastic polymer.
  • Examples of the document describe a drip-type coffee filter formed using a melt-blown nonwoven fabric made of polylactic acid ultrafine fibers.
  • the extraction sheet described in Patent Document 2 is a laminate of a meltblown nonwoven fabric layer and a spunbond nonwoven fabric layer, both of which are made of a polylactic acid resin.
  • Fig. 2 of the same document describes a tea bag in which a tag for picking up with fingertips is adhered to the surface of a bag formed using this extraction sheet.
  • biodegradable materials In order to reduce the environmental impact of the extraction bag, it is desirable to use biodegradable materials not only for the sheet but also for all the attached parts.
  • biodegradable materials such as polylactic acid, polyhydroxyalkanoate, and polybutylene succinate, but it is preferable to use the same polylactic acid resin as the material so that all the members have similar decomposition characteristics.
  • some existing polylactic acid resins have different melting points, they have substantially the same melting point as general-purpose materials. If the resin used for the nonwoven fabric of the extraction bag and the resin for lamination of the accessory member are the same polylactic acid resin, the fibers forming the nonwoven fabric may be damaged when heated for the purpose of sticking.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an extraction bag, a method for manufacturing an extraction bag, a sheet for an extraction bag, and a method for manufacturing an extraction bag, even when biodegradable polylactic acid resin is used as the resin of the nonwoven fabric used for the sheet constituting the extraction bag and the resin for lamination used for the accessory member of the extraction bag, which can properly bond the accessory member to the sheet without damaging the nonwoven fabric.
  • the characteristic configuration of the extraction bag according to the present invention for solving the above problems is as follows: An extraction bag formed by joining a spunbond nonwoven fabric layer containing a polylactic acid resin and an attached member, A laminate layer containing a polylactic acid resin is provided on at least a surface of the attached member in contact with the spunbond nonwoven fabric layer, The crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer is set to be smaller than the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer.
  • the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminated layer of the accessory member is set to be smaller than the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbonded nonwoven fabric layer. Therefore, when heating for bonding, only the polylactic acid resin contained in the laminated layer of the accessory member is softened, and the softened laminated layer is allowed to bite into the fibers of the spunbonded nonwoven fabric layer, whereby the accessory member can be integrated with the spunbonded nonwoven fabric layer.
  • the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer has not yet softened at the temperature at which the polylactic acid resin contained in the laminate layer softens, so the spunbond nonwoven fabric layer is not damaged and can maintain its function as a filter. Moreover, since the adhesive force between the spunbond nonwoven fabric layer and the attached member is properly controlled, there is no fear of damaging the spunbond nonwoven fabric layer even when the attached member is peeled off from the spunbond nonwoven fabric layer.
  • the difference between the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer and the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer is set to 10% or more.
  • the difference between the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer and the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer is set to 10% or more. Therefore, only the polylactic acid resin contained in the laminate layer with a low degree of crystallinity softens, and the softened laminate layer bites into the fibers of the spunbond nonwoven fabric layer, so that it can be firmly joined and integrated.
  • the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer has a crystallinity higher than that of the polylactic acid resin contained in the laminate layer by 10% or more, the polylactic acid resin contained in the laminate layer is not yet softened at the softening temperature, and the structure of the spunbond nonwoven fabric layer is maintained, so that the spunbond nonwoven fabric layer is not damaged and can maintain its function as a filter.
  • a melt blown nonwoven fabric layer containing a polylactic acid resin is provided on the spunbond nonwoven fabric layer.
  • the melt-blown non-woven fabric layer containing polylactic acid resin is provided on the spun-bond non-woven fabric layer, so that the overall extraction bag reduces the environmental load, and the laminated structure of the spun-bond non-woven fabric layer and the melt-blown non-woven fabric layer allows it to have an excellent function as a filter.
  • the characteristic configuration of the extraction bag manufacturing method according to the present invention for solving the above problems is as follows: A method for manufacturing an extraction bag by bonding a spunbond nonwoven fabric layer containing a polylactic acid resin and an attached member, A laminate layer containing a polylactic acid resin is provided on at least a surface of the attached member in contact with the spunbond nonwoven fabric layer, The degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer is set to be smaller than the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer, When the spunbond nonwoven fabric layer and the attached member are joined, a heating step is performed to apply a temperature 30 to 100° C. higher than the glass transition temperature Tg of the polylactic acid resin.
  • the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminated layer of the accessory member is set to be lower than the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer. Therefore, when the spunbond nonwoven fabric layer and the accessory member are joined, a heating process is performed to apply a temperature 30 to 100°C higher than the glass transition temperature Tg of the polylactic acid resin, thereby softening only the polylactic acid resin contained in the laminate layer of the accessory member, and the softened laminate layer is spunbonded.
  • the attachment member can be integrated into the spunbond nonwoven layer by wedging between the fibers of the nonwoven layer.
  • the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer has not yet softened at the temperature at which the polylactic acid resin contained in the laminate layer softens, so the spunbond nonwoven fabric layer is not damaged and can maintain its function as a filter. Moreover, since the adhesive force between the spunbond nonwoven fabric layer and the attached member is properly controlled, there is no fear of damaging the spunbond nonwoven fabric layer even when the attached member is peeled off from the spunbond nonwoven fabric layer.
  • the characteristic configuration of the extraction bag sheet according to the present invention for solving the above problems is as follows: A sheet for an extraction bag obtained by joining a spunbond nonwoven fabric layer containing a polylactic acid resin and an attached member, A laminate layer containing a polylactic acid resin is provided on at least a surface of the attached member in contact with the spunbond nonwoven fabric layer, The crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer is set to be smaller than the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer.
  • the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminated layer of the accessory member is set to be lower than the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbonded nonwoven fabric layer. Therefore, when heating for bonding, only the polylactic acid resin contained in the laminated layer of the accessory member is softened, and the softened laminated layer is allowed to bite into the fibers of the spunbonded nonwoven fabric layer, whereby the accessory member can be integrated with the spunbonded nonwoven fabric layer.
  • the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer has not yet softened at the temperature at which the polylactic acid resin contained in the laminate layer softens, so the spunbond nonwoven fabric layer is not damaged and can maintain its function as a filter. Moreover, since the adhesive force between the spunbond nonwoven fabric layer and the attached member is properly controlled, there is no fear of damaging the spunbond nonwoven fabric layer even when the attached member is peeled off from the spunbond nonwoven fabric layer.
  • a method for manufacturing an extraction bag sheet by bonding a spunbond nonwoven fabric layer containing a polylactic acid resin and an attached member comprising: A laminate layer containing a polylactic acid resin is provided on at least a surface of the attached member in contact with the spunbond nonwoven fabric layer, The degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer is set to be smaller than the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer, When the spunbond nonwoven fabric layer and the attached member are joined, a heating step is performed to apply a temperature 30 to 100° C. higher than the glass transition temperature Tg of the polylactic acid resin.
  • the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminated layer of the accessory member is set to be smaller than the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer. Therefore, when the spunbond nonwoven fabric layer and the accessory member are joined, a heating process is performed to apply a temperature 30 to 100°C higher than the glass transition temperature Tg of the polylactic acid resin, thereby softening only the polylactic acid resin contained in the laminated layer of the accessory member, thereby removing the softened laminate layer.
  • the attachment member can be integrated into the spunbond nonwoven layer by wedging between the fibers of the spunbond nonwoven layer.
  • the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer has not yet softened at the temperature at which the polylactic acid resin contained in the laminate layer softens, so the spunbond nonwoven fabric layer is not damaged and can maintain its function as a filter. Moreover, since the adhesive force between the spunbond nonwoven fabric layer and the attached member is properly controlled, there is no fear of damaging the spunbond nonwoven fabric layer even when the attached member is peeled off from the spunbond nonwoven fabric layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a laminated structure of an extraction bag (drip bag) according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the layered structure of the extraction bag (drip bag) according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a layered structure of an extraction bag (tea bag) according to a third embodiment of the present invention.
  • the extraction bag sheet of the present invention basically includes a laminate obtained by laminating a spunbond nonwoven fabric layer containing a polylactic acid resin and an attached member.
  • the attached member has a surface (at least the surface in contact with the spunbond nonwoven fabric layer) laminated with a material containing polylactic acid resin.
  • Known lamination methods include extrusion lamination, dry lamination, heat lamination, and wet lamination. As will be described later, any processing method may be used as long as the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer is lower than that of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer.
  • the accessory parts include, for example, a locking piece for locking the extraction bag made from the extraction bag sheet of the present invention to a container such as a cup, a string attached tag attached to the extraction bag, and a thin plate member for moving the extraction bag up and down in hot water.
  • a meltblown nonwoven fabric layer containing a polylactic acid resin is optionally provided on the spunbond nonwoven fabric layer.
  • the extraction bag of the present invention is obtained by processing the extraction bag sheet of the present invention into a bag shape.
  • bag-making methods include welding by heat or ultrasonic waves, bonding using an adhesive, and stitching using threads. Three representative embodiments of the extraction bag of the present invention will be described below.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the layered structure of the extraction bag according to the first embodiment of the present invention.
  • This extraction bag is used as a drip bag 100 in which a spunbond nonwoven fabric layer 10 and a paperboard 20 as an attached member are joined together.
  • the spunbond nonwoven fabric layer 10 is a layer that functions as a filter for extracting target components.
  • the spunbond nonwoven fabric layer 10 is formed by blowing a high-speed gas stream onto a molten resin extruded from a spinning nozzle to draw and stretch the resin while cooling and solidifying to form fibers, and collecting the fibers on a collector to form a web.
  • polylactic acid resin which is a biodegradable resin, is used as the resin forming the spunbond nonwoven fabric layer 10 .
  • the basis weight of the spunbond nonwoven fabric layer 10 is preferably 8-20 g/m 2 , more preferably 12-20 g/m 2 .
  • the paperboard 20 is a member for constituting a locking piece for locking the drip bag 100 to a container such as a cup. Therefore, the basis weight of paperboard is preferably 150 to 300 g/m 2 so as to have a certain degree of rigidity.
  • the paperboard 20 is provided with a laminate layer 21 coated with a laminate material containing a thermoplastic resin as a main component at least on the surface in contact with the spunbond nonwoven fabric layer 10 .
  • polylactic acid resin which is a biodegradable resin, is used as the resin for forming the laminate layer 21, like the spunbond nonwoven fabric layer 10.
  • the thickness of the laminate layer 21 is preferably 20-80 ⁇ m, more preferably 40-80 ⁇ m.
  • the drip bag 100 is made by bonding the paperboard 20 to the spunbond nonwoven fabric layer 10.
  • the bonding of the two is performed by laminating the spunbond nonwoven fabric layer 10 and the paperboard 20, heating them, softening the polylactic acid resin contained in the laminate layer 21 on the surface of the paperboard 20, and allowing the softened polylactic acid resin to bite into the gaps between the spunbond nonwoven fabric layers 10. Therefore, in order to bond the paperboard 20 to the spunbond nonwoven fabric layer 10 well, it is important to understand the softening mechanism of the polylactic acid resin and to perform bonding (heating) under appropriate conditions.
  • the polylactic acid resin is a crystalline polymer capable of phase transition between a crystalline phase and an amorphous phase.
  • polylactic acid resin Like other general polymeric materials, polylactic acid resin gradually softens when it exceeds the glass transition temperature, but it tends to soften when it has a large amorphous portion, and does not easily soften when it is in a crystalline state. The higher the degree of crystallinity of the polylactic acid resin, the higher the heat resistance.
  • the present inventors believe that the degree of crystallinity of the polylactic acid resin is deeply involved in joining the paperboard 20 provided with the laminate layer 21 containing polylactic acid resin to the spunbond nonwoven fabric layer 10 containing polylactic acid resin. It has been found that the paperboard 20 can be bonded to the spunbond nonwoven layer 10 without imparting a
  • the degree of crystallinity of polylactic acid resin is obtained as follows. First, a test piece cut out from the spunbond nonwoven fabric layer 10 and the laminate layer 21 is set in a differential scanning calorimeter (DSC), and the temperature is raised from a temperature lower than the glass transition temperature Tg (about 50 to 60° C.) of the polylactic acid resin to a temperature exceeding the melting point Tm (about 150 to 170° C.) at a predetermined heating rate. For example, the temperature is raised from 30° C. to 240° C. at a temperature elevation rate of 10° C./min.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer 21 of the paperboard 20 is set to be lower than the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10.
  • the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer 21 is set at 1-40%
  • the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10 is set at 30-60%.
  • the difference between the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer 21 and the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10 is preferably set to 10% or more.
  • the polylactic acid resin contained in the laminate layer 21 of the paperboard 20 is easily softened, and the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10 is difficult to soften. Then, if the spunbond nonwoven fabric layer 10 and the paperboard 20 are joined by applying a temperature higher than the glass transition temperature Tg of the polylactic acid resin (for example, Tg + 30 ° C.
  • the polylactic acid resin contained in the laminate layer 21 of the paperboard 20 with a low degree of crystallinity softens bites into the fibers of the spunbond nonwoven fabric layer 10, so that the paperboard 20 is firmly joined to the spunbond nonwoven fabric layer 10 and integrated.
  • the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10 has a higher degree of crystallinity than the polylactic acid resin contained in the laminate layer 21, the polylactic acid resin contained in the laminate layer 21 is not yet softened at the softening temperature, and the structure of the spunbond nonwoven fabric layer 10 is maintained.
  • the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer 21 of the paperboard 20 is lower than the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10, it is possible to bond the spunbond nonwoven fabric layer 10 using the same type of material (polylactic acid resin) to the paperboard 20 (laminate layer 21), which was conventionally thought to be difficult, while the spunbond nonwoven fabric layer 10 is not damaged, and the function as a filter can be maintained.
  • the drip bag 100 is mainly made of polylactic acid resin, it greatly contributes to the reduction of the environmental load when discarding after use.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the layered structure of the extraction bag according to the second embodiment of the present invention.
  • This extraction bag is used as a drip bag 200 for coffee, in which a spunbond nonwoven fabric layer 10 and a meltblown nonwoven fabric layer 15 are laminated, and a paperboard 20 is joined to this laminate.
  • the drip bag 200 according to the second embodiment is obtained by providing the melt blown nonwoven fabric layer 15 on the spunbond nonwoven fabric layer 10 in the drip bag 100 according to the first embodiment. Therefore, only the melt-blown nonwoven fabric layer 15 will be described in the following items, and detailed description of the configuration similar to that of the drip bag 100 according to the first embodiment will be omitted.
  • the melt-blown nonwoven fabric layer 15 is a layer that functions to prevent leaking of adhesive and contents during bag making.
  • the melt-blown nonwoven fabric layer 15 is formed by blowing a high-temperature, high-speed gas stream onto a molten resin extruded from a spinning nozzle, stretching the molten resin into fibers and scattering them, and then collecting them on a collector and solidifying them into a sheet.
  • polylactic acid resin which is a biodegradable resin, is preferably used as the resin forming the meltblown nonwoven fabric layer 15, similarly to the spunbond nonwoven fabric layer 10.
  • the drip bag 200 as a whole can reduce the environmental load, and the laminated structure of the spunbond nonwoven fabric layer 10 and the melt blown nonwoven fabric layer 15 can provide an excellent function as a filter.
  • the basis weight of the meltblown nonwoven fabric layer 15 is preferably 1 to 10 g/m 2 , more preferably 6 to 10 g/m 2 .
  • the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the meltblown nonwoven fabric layer 15 is not particularly limited, but is known to be lower than the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10.
  • the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10 is set to 30 to 60% as described above, the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the meltblown nonwoven fabric layer 15 is 20 to 40%.
  • the melt-blown non-woven fabric layer 15 when the laminate of the melt-blown non-woven fabric layer 15 and the spunbond non-woven fabric layer 10 is folded so that the melt-blown non-woven fabric layer 15 is on the inside and heated, the melt-blown non-woven fabric layer 15 functions as an adhesive, making bag production easier.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the layered structure of the extraction bag according to the third embodiment of the present invention.
  • This extraction bag is used as a tea bag 300 in which a spunbond nonwoven fabric layer 10 and a tag 30 as an attached member are joined.
  • the tea bag 300 according to the third embodiment can also employ a structure in which the melt blown nonwoven fabric layer 15 is laminated on the spunbond nonwoven fabric layer 10 like the drip bag 200 according to the second embodiment.
  • a tea bag 300 according to the third embodiment is provided with a tag 30 instead of the paperboard 20 in the drip bag 100 according to the first embodiment. Therefore, in the following items, only the tag 30 will be described, and detailed description of the configuration similar to that of the drip bag 100 according to the first embodiment will be omitted.
  • the tag 30 is a member that is pinched with fingers when the tea bag 300 is hung by a string, is adhered to the surface of the bag when not in use, and is peeled off from the bag when in use.
  • the weight of the tag is preferably 50 to 150 g/m 2 .
  • the tag 30 is provided with a laminate layer 31 coated with a laminate material containing a thermoplastic resin as a main component at least on the surface in contact with the spunbond nonwoven fabric layer 10 .
  • polylactic acid resin which is a biodegradable resin, is used as the resin for forming the laminate layer 31, like the spunbond nonwoven fabric layer 10.
  • the thickness of the laminate layer 31 is preferably 10-80 ⁇ m, more preferably 40-80 ⁇ m.
  • the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer 31 of the tag 30 is set smaller than the degree of crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10 .
  • the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer 31 is set at 1-20%, and the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10 is set at 30-60%.
  • the difference between the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer 31 and the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10 is preferably set to 10% or more.
  • the polylactic acid resin contained in the laminate layer 31 of the tag 30 is easily softened, and the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10 is difficult to soften, so that the tag 30 can be adhered to the spunbond nonwoven fabric layer 10 with an appropriate adhesive strength.
  • the tag 30 will not come off when the tea bag 300 is filled with the substance to be extracted, and the tea bag 300 will not be damaged when the tag 30 is peeled off from the tea bag 300 during use.
  • the extraction bag (sheet for extraction bag) of the present invention can be manufactured using, for example, heated nip rolls. Note that the heating nip roll is not shown because it is a conventionally known manufacturing device.
  • the paperboard 20 having the laminate layer 21 formed by extrusion lamination is laminated on the spunbond nonwoven fabric layer 10, and this laminate is passed through a pair of heated nip rolls.
  • the meltblown nonwoven fabric layer 15 is formed on the spunbond nonwoven fabric layer 10
  • the paperboard 20 having the laminate layer 21 formed by extrusion lamination is laminated on the spunbond nonwoven fabric layer 10 side, and this laminate is passed through a pair of heated nip rolls.
  • the tag 30 having the laminate layer 31 formed by dry lamination is laminated on the spunbond nonwoven fabric layer 10, and this laminate is passed through a pair of heated nip rolls.
  • the heating temperature of the heating nip rolls is set to a temperature higher than the glass transition temperature Tg of the polylactic acid resin (for example, Tg+30° C. to 100° C.), for example, in the drip bag 100 according to the first embodiment, when the laminate passes through the pair of heating nip rolls, the polylactic acid resin contained in the laminate layer 21 on the surface of the paperboard 20 softens and bites into the gaps between the spunbond nonwoven fabric layers 10, thereby separating the spunbond nonwoven fabric layer 10 and the paperboard 20. are united and joined.
  • Tg glass transition temperature
  • the spunbond nonwoven fabric layer 10 since the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer 10 has not yet softened at the temperature at which the polylactic acid resin contained in the laminate layer 21 softens, the spunbond nonwoven fabric layer 10 is not damaged and can maintain its function as a filter.
  • the same phenomenon can be used to bond the spunbond nonwoven fabric layer 10 and the paperboard 20 or tag 30 together.
  • the pair of heating nip rolls used in the method for manufacturing the extraction bag (sheet for extraction bag) of the present invention may be a combination of two flat rolls, but one may be an embossing roll and the other may be a flat roll.
  • Crystallinity (%) A test piece was taken from the nonwoven fabric and set in a differential scanning calorimeter (DSC) (manufactured by TA INSTRUMENTS, product number 2920MDSC V2.6A). Thereafter, the temperature was raised to 240° C. at a rate of 10° C./min, and the heat of crystallization ⁇ Hc and the heat of crystal melting ⁇ Hm were measured. Then, the crystallinity of the nonwoven fabric was calculated based on the above formula (1).
  • DSC differential scanning calorimeter
  • Example 1 As shown in FIG. 1, a paperboard (basis weight: 200 g/m 2 ) having a laminate layer (thickness: 40 ⁇ m) was laminated on a spunbond nonwoven fabric (basis weight: 15 g/m 2 ) containing a polylactic acid resin with a degree of crystallinity of 50%, and passed through heated nip rolls as a heat sealing treatment to prepare an extraction bag of Example 1.
  • the heat sealing treatment was performed at a temperature of 110° C. and a pressure of 0.5 MPa for 0.5 seconds.
  • the laminate layer was formed by extrusion lamination in which the polylactic acid resin in a fluid state was extruded onto the paperboard. A polylactic acid resin having a degree of crystallinity of 3% was used.
  • the extraction bag of Example 1 was actually a sheet for an extraction bag before being shaped into a bag, but it was evaluated as an extraction bag because the characteristics of the material itself did not change.
  • Extraction bags of Examples 2 to 14 and Comparative Examples 1 and 2 were produced in the same manner as the extraction bags of Example 1, except that they were set to have the configuration shown in Table 1.
  • the meltblown nonwoven fabric layer was laminated on the spunbond nonwoven fabric layer.
  • a laminate layer was formed by dry lamination in which stretched polylactic acid films were bonded together.
  • Table 1 shows the configurations of the extraction bags of Examples 1-14 and the extraction bags of Comparative Examples 1-2, as well as the evaluation results.
  • the heat sealing temperature was set to 130°C and the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer and the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer were set to be equal (that is, the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the laminate layer was not set to be smaller than the crystallinity of the polylactic acid resin contained in the spunbond nonwoven fabric layer), the resin in the laminate layer was not softened, and the spunbond nonwoven fabric layer and the paperboard were not bonded.
  • the extraction bag and extraction bag sheet of the present invention can be used as a drip bag used for extracting coffee and a tea bag used for extracting tea, but can also be used as a soup pack used for extracting soup stock such as bonito and kelp.
  • the brewing bag and the method for manufacturing the brewing bag sheet of the present invention can be used to manufacture a filter for each of the above uses.
  • meltblown nonwoven fabric layer 15 meltblown nonwoven fabric layer 20 paperboard (attached member) 21 laminate layer 30 tag (attached member) 31 laminate layer 100 drip bag (extraction bag) 200 drip bag (extraction bag) 300 tea bags (extraction bag)

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Abstract

抽出袋を構成するシートに用いる不織布の樹脂、及び当該抽出袋の付属部材に使用するラミネート用の樹脂として、生分解性を有するポリ乳酸樹脂を採用した場合であっても、不織布側にダメージを与えることなく、付属部材をシートに適切に接合することが可能な抽出袋を提供する。　ポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布層１０と、付属部材２０とを接合してなる抽出袋１００であって、付属部材２０の少なくともスパンボンド不織布層１０に接する面にポリ乳酸樹脂を含むラミネート層２１が設けられており、ラミネート層２１に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されている。

Description

抽出袋、及び抽出袋の製造方法、並びに抽出袋用シート、及び抽出袋用シートの製造方法
　本発明は、ポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布層と、付属部材とを接合してなる抽出袋、及び抽出袋の製造方法、並びに抽出袋用シート、及び抽出袋用シートの製造方法に関する。
　コーヒー、紅茶、出汁等を抽出するための抽出袋を構成するシートとして、使用後に廃棄する際の環境負荷を低減するため、生分解性材料を用いたものが開発されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。
　特許文献１に記載されるコーヒー抽出用シート材料は、生分解性熱可塑性ポリマーからなるメルトブローン極細繊維不織布から形成されるものである。同文献の実施例には、ポリ乳酸極細繊維からなるメルトブローン不織布を用いて形成されたドリップ式コーヒーフィルタが記載されている。
　特許文献２に記載される抽出用シートは、ともにポリ乳酸系の樹脂からなるメルトブロー不織布層とスパンボンド不織布層とを積層したものである。同文献の図２には、この抽出用シートを用いて形成された袋体の表面に、指先で摘まみ上げるためのタグが接着されたティーバッグが記載されている。
　上記特許文献１及び２に記載される抽出用シートは、使用後に被抽出物を袋に収納したままの状態で土に埋めても、抽出用シートは被抽出物と一緒に微生物によって分解されるため、環境負荷を低減することができる。
特開２０００－３３６５７０号公報 特開２０１６－１６８５６９号公報
　抽出袋において環境負荷を低減するためには、シートだけではなく、付属するすべての部材において生分解する材料を用いることが望まれる。このような生分解性材料としては、ポリ乳酸、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリブチレンサクシネートなど様々なものが存在するが、すべての部材において、同じような分解特性を有するように、同一素材のポリ乳酸樹脂を用いることが好ましい。ここで、既存のポリ乳酸樹脂は、一部融点の異なるものも存在するが、汎用素材としては略同一の融点を有するものである。そうすると、抽出袋の不織布に使用する樹脂、及び付属部材のラミネート用の樹脂として、同一素材のポリ乳酸樹脂を採用すると、貼着を目的として加熱したときに、不織布を形成する繊維がダメージを受ける虞がある。
　この点に関し、特許文献１に記載されるコーヒー抽出用シート材料は、熱によるダメージでシートが脆くなると、コーヒー抽出時の負荷により付属部材である係止部からフィルタが剥離し、脱落する虞がある。特許文献２に記載される抽出用シートは、袋体へのタグの接着力が強過ぎると、タグを袋体から剥離するときにシートに穴が空いてしまう虞がある。一方、袋体へのタグの接着力が弱過ぎると、袋体への被抽出物の充填加工時にタグが袋体から脱落してしまい、製造不良の原因となり得る。
　本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、抽出袋を構成するシートに用いる不織布の樹脂、及び当該抽出袋の付属部材に使用するラミネート用の樹脂として、生分解性を有するポリ乳酸樹脂を採用した場合であっても、不織布側にダメージを与えることなく、付属部材をシートに適切に接合することが可能な抽出袋、及び抽出袋の製造方法、並びに抽出袋用シート、及び抽出袋用シートの製造方法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かかる抽出袋の特徴構成は、
　ポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布層と、付属部材とを接合してなる抽出袋であって、
　前記付属部材の少なくとも前記スパンボンド不織布層に接する面にポリ乳酸樹脂を含むラミネート層が設けられており、
　前記ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、前記スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されていることにある。
　本構成の抽出袋によれば、付属部材のラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されているため、接合のため加熱する際に付属部材のラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂のみを軟化させ、軟化したラミネート層をスパンボンド不織布層の繊維間に食い込ませて付属部材をスパンボンド不織布層に一体化することができる。このとき、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂は、ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂が軟化する温度ではまだ軟化していないので、スパンボンド不織布層はダメージを受けることなく、フィルタとしての機能を維持することができる。また、スパンボンド不織布層と付属部材との接着力が適切にコントロールされているため、付属部材をスパンボンド不織布層から剥がした場合でも、スパンボンド不織布層を損傷する虞もない。
　本発明にかかる抽出袋において、
　前記ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度と、前記スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度との差が１０％以上に設定されていることが好ましい。
　本構成の抽出袋によれば、ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度と、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度との差が１０％以上に設定されているため、結晶化度が低いラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂のみが軟化し、軟化したラミネート層はスパンボンド不織布層の繊維間に食い込むことで、強固に接合し、一体化することができる。このとき、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂は、ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂より結晶化度が１０％以上高いため、ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂が軟化する温度ではまだ軟化しておらず、スパンボンド不織布層の構造は保持されているため、スパンボンド不織布層はダメージを受けることなく、フィルタとしての機能を維持することができる。
　本発明にかかる抽出袋において、
　前記スパンボンド不織布層の上に、ポリ乳酸樹脂を含むメルトブロー不織布層が設けられていることが好ましい。
　本構成の抽出袋によれば、スパンボンド不織布層の上に、ポリ乳酸樹脂を含むメルトブロー不織布層が設けられているため、抽出袋全体として環境負荷を低減しつつ、スパンボンド不織布層とメルトブロー不織布層との積層構造により、フィルタとしての優れた機能を持たせることができる。
　上記課題を解決するための本発明にかかる抽出袋の製造方法の特徴構成は、
　ポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布層と、付属部材とを接合してなる抽出袋の製造方法であって、
　前記付属部材の少なくとも前記スパンボンド不織布層に接する面にポリ乳酸樹脂を含むラミネート層が設けられており、
　前記ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、前記スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されており、
　前記スパンボンド不織布層と、前記付属部材とを接合するに際し、ポリ乳酸樹脂のガラス転移温度Ｔｇより３０～１００℃高い温度を付与する加熱工程を実施することにある。
　本構成の抽出袋の製造方法によれば、付属部材のラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されているため、スパンボンド不織布層と、付属部材とを接合するに際し、ポリ乳酸樹脂のガラス転移温度Ｔｇより３０～１００℃高い温度を付与する加熱工程を実施することで、付属部材のラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂のみを軟化させ、軟化したラミネート層をスパンボンド不織布層の繊維間に食い込ませて付属部材をスパンボンド不織布層に一体化することができる。このとき、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂は、ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂が軟化する温度ではまだ軟化していないので、スパンボンド不織布層はダメージを受けることなく、フィルタとしての機能を維持することができる。また、スパンボンド不織布層と付属部材との接着力が適切にコントロールされているため、付属部材をスパンボンド不織布層から剥がした場合でも、スパンボンド不織布層を損傷する虞もない。
　上記課題を解決するための本発明にかかる抽出袋用シートの特徴構成は、
　ポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布層と、付属部材とを接合してなる抽出袋用シートであって、
　前記付属部材の少なくとも前記スパンボンド不織布層に接する面にポリ乳酸樹脂を含むラミネート層が設けられており、
　前記ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、前記スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されていることにある。
　本構成の抽出袋用シートによれば、付属部材のラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されているため、接合のため加熱する際に付属部材のラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂のみを軟化させ、軟化したラミネート層をスパンボンド不織布層の繊維間に食い込ませて付属部材をスパンボンド不織布層に一体化することができる。このとき、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂は、ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂が軟化する温度ではまだ軟化していないので、スパンボンド不織布層はダメージを受けることなく、フィルタとしての機能を維持することができる。また、スパンボンド不織布層と付属部材との接着力が適切にコントロールされているため、付属部材をスパンボンド不織布層から剥がした場合でも、スパンボンド不織布層を損傷する虞もない。
　上記課題を解決するための本発明にかかる抽出袋用シートの製造方法の特徴構成は、
　ポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布層と、付属部材とを接合してなる抽出袋用シートの製造方法であって、
　前記付属部材の少なくとも前記スパンボンド不織布層に接する面にポリ乳酸樹脂を含むラミネート層が設けられており、
　前記ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、前記スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されており、
　前記スパンボンド不織布層と、前記付属部材とを接合するに際し、ポリ乳酸樹脂のガラス転移温度Ｔｇより３０～１００℃高い温度を付与する加熱工程を実施することにある。
　本構成の抽出袋用シートの製造方法によれば、付属部材のラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されているため、スパンボンド不織布層と、付属部材とを接合するに際し、ポリ乳酸樹脂のガラス転移温度Ｔｇより３０～１００℃高い温度を付与する加熱工程を実施することで、付属部材のラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂のみを軟化させ、軟化したラミネート層をスパンボンド不織布層の繊維間に食い込ませて付属部材をスパンボンド不織布層に一体化することができる。このとき、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂は、ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂が軟化する温度ではまだ軟化していないので、スパンボンド不織布層はダメージを受けることなく、フィルタとしての機能を維持することができる。また、スパンボンド不織布層と付属部材との接着力が適切にコントロールされているため、付属部材をスパンボンド不織布層から剥がした場合でも、スパンボンド不織布層を損傷する虞もない。
図１は、本発明の第一実施形態にかかる抽出袋（ドリップバッグ）の積層構造を模式的に示した断面図である。 図２は、本発明の第二実施形態にかかる抽出袋（ドリップバッグ）の積層構造を模式的に示した断面図である。 図３は、本発明の第三実施形態にかかる抽出袋（ティーバッグ）の積層構造を模式的に示した断面図である。
　以下、本発明の抽出袋、及び抽出袋の製造方法、並びに抽出袋用シート、及び抽出袋用シートの製造方法にかかる実施形態について、詳細に説明する。なお、各図に示される抽出袋の層構造の形状及びサイズ関係は、発明の理解を容易にするため適宜簡略化及び誇張してあり、実際の形状及び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。
〔抽出袋用シート〕
　本発明の抽出袋用シートは、基本的構成として、ポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布層と、付属部材とを積層した積層体を含むものである。付属部材は、その表面（少なくともスパンボンド不織布層に接する面）にポリ乳酸樹脂を含む材料をラミネート加工したものである。ラミネート加工の方法としては、押出ラミネート、ドライラミネート、熱ラミネート、ウェットラミネート等が知られているが、後述するように、ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度が、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さくなれば、どのような加工法を用いても問題はない。付属部品としては、例えば、本発明の抽出袋用シートから作製した抽出袋をカップ等の容器に係止させるための係止片、抽出袋に取り付けられる糸付きのタグ、及び抽出袋を湯中で上下させるための薄板状部材等が挙げられる。スパンボンド不織布層の上には、必要に応じて、ポリ乳酸樹脂を含むメルトブロー不織布層が設けられる。
〔抽出袋〕
　本発明の抽出袋は、本発明の抽出袋用シートを袋状に製袋加工したものである。製袋加工の方法としては、熱又は超音波による溶着、接着剤を用いた接合、糸を用いた縫合などが挙げられる。以下、本発明の抽出袋にかかる代表的な三つの実施形態について説明する。
＜第一実施形態＞
　図１は、本発明の第一実施形態にかかる抽出袋の積層構造を模式的に示した断面図である。この抽出袋は、スパンボンド不織布層１０と、付属部材としての板紙２０とを接合したドリップバッグ１００として使用されるものである。
［スパンボンド不織布層］
　スパンボンド不織布層１０は、目的の成分を抽出するためのフィルタとして機能する層である。スパンボンド不織布層１０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ことにより形成される。第一実施形態にかかるドリップバッグ１００では、スパンボンド不織布層１０を構成する樹脂として、生分解性樹脂であるポリ乳酸樹脂が用いられる。スパンボンド不織布層１０の目付は、８～２０ｇ／ｍ２とすることが好ましく、１２～２０ｇ／ｍ２がより好ましい。
［板紙］
　板紙２０は、ドリップバッグ１００をカップ等の容器に係止させる係止片を構成するための部材である。そのため、ある程度の剛性を有するように、板紙の目付は、１５０～３００ｇ／ｍ２とすることが好ましい。
　板紙２０には、少なくともスパンボンド不織布層１０に接する面に熱可塑性樹脂を主成分とするラミネート材が塗布されたラミネート層２１が設けられている。第一実施形態にかかるドリップバッグ１００では、ラミネート層２１を形成するための樹脂として、スパンボンド不織布層１０と同様に、生分解性樹脂であるポリ乳酸樹脂が用いられる。ラミネート層２１の厚みは、２０～８０μｍとすることが好ましく、４０～８０μｍがより好ましい。
［ポリ乳酸樹脂］
　第一実施形態にかかるドリップバッグ１００は、スパンボンド不織布層１０に板紙２０を接合したものであるが、両者の接合は、スパンボンド不織布層１０と板紙２０とを積層して加熱し、板紙２０の表面のラミネート層２１に含まれるポリ乳酸樹脂を軟化させ、軟化したポリ乳酸樹脂をスパンボンド不織布層１０の隙間に食い込ませることにより行われる。従って、スパンボンド不織布層１０に対して板紙２０を良好に接合させるためには、ポリ乳酸樹脂が軟化するメカニズムを把握し、適切な条件下で接合（加熱）することが重要となる。ここで、ポリ乳酸樹脂は、結晶相と非晶相との間で相転移可能な結晶性高分子である。ポリ乳酸樹脂は、他の一般的な高分子材料と同様に、ガラス転移温度を超えると徐々に軟化するが、非晶部分が多いと軟化し易く、結晶状態では容易に軟化しないという性質を有する。そして、ポリ乳酸樹脂の結晶化度が高いほど、高い耐熱性を有するものとなる。
　本発明者らは、ポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布層１０に、ポリ乳酸樹脂を含むラミネート層２１が設けられた板紙２０を接合するにあたり、接合の良否を左右する一因として、ポリ乳酸樹脂の結晶化度が深く関わっていると考え、スパンボンド不織布層１０側のポリ乳酸樹脂の結晶化度と、板紙２０（ラミネート層２１）側のポリ乳酸樹脂の結晶化度との関係を適切に設定することで、スパンボンド不織布層１０にダメージを与えることなく、板紙２０をスパンボンド不織布層１０に接合させることが可能となることを見い出した。
　ポリ乳酸樹脂の結晶化度は、次のように求められる。まず、スパンボンド不織布層１０、ラミネート層２１から切り出した試験片を示差走査熱量計（ＤＳＣ）にセットし、ポリ乳酸樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（約５０～６０℃）より低い温度から融点Ｔｍ（約１５０～１７０℃）を超える温度まで、所定の昇温速度で昇温する。例えば、３０℃から２４０℃まで、昇温速度１０℃／分で昇温する。この昇温過程において、ポリ乳酸樹脂は、非晶部分が一旦結晶に相転移し、さらに昇温すると結晶が融解し、最終的に溶融状態となる。ここで、ポリ乳酸樹脂の非晶部分が結晶に相転移するときの結晶化発熱量をΔＨｃとし、ポリ乳酸樹脂の結晶が融解するときの結晶融解熱量をΔＨｍとすると、ポリ乳酸樹脂の結晶化度χｃ（％）は、以下の式（１）：
　　χｃ（％）　＝　（ΔＨｍ－ΔＨｃ）／Ｑ　×　１００　・・・（１）
から算出される。なお、Ｑは完全結晶の融解熱量であり、ポリ乳酸樹脂の場合、Ｑ＝９３Ｊ／ｇである。
　本発明者らが得た新たな知見によれば、スパンボンド不織布層１０に板紙２０を問題なく接合するためには、板紙２０のラミネート層２１に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度を、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定することが肝要である。例えば、ラミネート層２１に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、１～４０％に設定され、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、３０～６０％に設定される。ここで、ラミネート層２１に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度と、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度との差が１０％以上に設定されることが好ましい。この場合、板紙２０のラミネート層２１に含まれるポリ乳酸樹脂は軟化し易く、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂は軟化し難いものとなる。そうすると、ポリ乳酸樹脂のガラス転移温度Ｔｇより高い温度（例えば、Ｔｇ＋３０℃～１００℃）をかけてスパンボンド不織布層１０と板紙２０とを接合すれば、結晶化度が低い板紙２０のラミネート層２１に含まれるポリ乳酸樹脂のみが軟化し、軟化したラミネート層２１はスパンボンド不織布層１０の繊維間に食い込むことで、板紙２０がスパンボンド不織布層１０に強固に接合し、一体化する。このとき、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂は、ラミネート層２１に含まれるポリ乳酸樹脂より結晶化度が高いため、ラミネート層２１に含まれるポリ乳酸樹脂が軟化する温度ではまだ軟化しておらず、スパンボンド不織布層１０の構造は保持されている。このように、板紙２０のラミネート層２１に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度を、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定すれば、従来は困難と考えられていた同種の素材（ポリ乳酸樹脂）を用いたスパンボンド不織布層１０と板紙２０（ラミネート層２１）との接合を可能にしつつ、スパンボンド不織布層１０はダメージを受けることなく、フィルタとしての機能を維持することができる。その上、ドリップバッグ１００は、ポリ乳酸樹脂を主原料としているため、使用後に廃棄する際の環境負荷の低減にも大きく寄与するものとなる。
＜第二実施形態＞
　図２は、本発明の第二実施形態にかかる抽出袋の積層構造を模式的に示した断面図である。この抽出袋は、スパンボンド不織布層１０とメルトブロー不織布層１５とを積層し、この積層体に板紙２０を接合したコーヒー用のドリップバッグ２００として使用されるものである。第二実施形態にかかるドリップバッグ２００は、第一実施形態にかかるドリップバッグ１００において、スパンボンド不織布層１０の上に、メルトブロー不織布層１５を設けたものである。従って、以下の項目では、メルトブロー不織布層１５についてのみ説明し、第一実施形態にかかるドリップバッグ１００の構成と同様の構成については、詳細な説明を省略する。
［メルトブロー不織布層］
　メルトブロー不織布層１５は、製袋する際の接着剤や内容物の粉漏れ防止として機能する層である。メルトブロー不織布層１５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ことにより形成される。第二実施形態にかかるドリップバッグ２００では、メルトブロー不織布層１５を構成する樹脂として、スパンボンド不織布層１０と同様に、生分解性樹脂であるポリ乳酸樹脂が用いられることが好ましい。このように、すべての不織布層にポリ乳酸樹脂が含まれるようにすることで、ドリップバッグ２００全体として環境負荷を低減しつつ、スパンボンド不織布層１０とメルトブロー不織布層１５との積層構造により、フィルタとしての優れた機能を持たせることができる。メルトブロー不織布層１５の目付は、１～１０ｇ／ｍ２とすることが好ましく、６～１０ｇ／ｍ２がより好ましい。
　メルトブロー不織布層１５に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度については、特に限定はされないが、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さくなることが知られている。例えば、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度が、上述したように３０～６０％に設定される場合、メルトブロー不織布層１５に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、２０～４０％となる。この場合、メルトブロー不織布層１５が内側になるようにメルトブロー不織布層１５とスパンボンド不織布層１０との積層体を折り畳んで加熱すると、メルトブロー不織布層１５が接着剤として機能し、製袋化が容易なものとなる。
＜第三実施形態＞
　図３は、本発明の第三実施形態にかかる抽出袋の積層構造を模式的に示した断面図である。この抽出袋は、スパンボンド不織布層１０と、付属部材としてのタグ３０とを接合したティーバッグ３００として使用されるものである。なお、この第三実施形態にかかるティーバッグ３００においても、第二実施形態にかかるドリップバッグ２００のように、スパンボンド不織布層１０の上にメルトブロー不織布層１５を積層した構成を採用することも可能である。第三実施形態にかかるティーバッグ３００は、第一実施形態にかかるドリップバッグ１００において、板紙２０の代わりにタグ３０を設けたものである。従って、以下の項目では、タグ３０についてのみ説明し、第一実施形態にかかるドリップバッグ１００の構成と同様の構成については、詳細な説明を省略する。
［タグ］
　タグ３０は、ティーバッグ３００を糸で吊るすときに指で摘まむ部材であり、未使用時には袋の表面に接着されており、使用時に袋から剥がされる。タグの目付は、５０～１５０ｇ／ｍ２とすることが好ましい。
　タグ３０には、少なくともスパンボンド不織布層１０に接する面に熱可塑性樹脂を主成分とするラミネート材が塗布されたラミネート層３１が設けられている。第三実施形態にかかるティーバッグ３００では、ラミネート層３１を形成するための樹脂として、スパンボンド不織布層１０と同様に、生分解性樹脂であるポリ乳酸樹脂が用いられる。ラミネート層３１の厚みは、１０～８０μｍとすることが好ましく、４０～８０μｍがより好ましい。
　タグ３０のラミネート層３１に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定される。例えば、ラミネート層３１に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、１～２０％に設定され、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、３０～６０％に設定される。ここで、ラミネート層３１に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度と、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度との差が１０％以上に設定されることが好ましい。この場合、タグ３０のラミネート層３１に含まれるポリ乳酸樹脂は軟化し易く、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂は軟化し難いものとなるため、タグ３０をスパンボンド不織布層１０に適切な接着力で接着することが可能となる。その結果、ティーバッグ３００に被抽出物を充填加工する際にタグ３０が脱落することはなく、また、使用時においてティーバッグ３００からタグ３０を剥がす際にティーバッグ３００を損傷する虞もない。
〔抽出袋（抽出袋用シート）の製造方法〕
　本発明の抽出袋（抽出袋用シート）は、例えば、加熱ニップロールを用いて製造することができる。なお、加熱ニップロールは、従来公知の製造装置につき、図示は省略する。
　第一実施形態にかかるドリップバッグ１００を製造する場合は、スパンボンド不織布層１０の上に、押出ラミネートにより形成したラミネート層２１を有する板紙２０を積層し、この積層体が一対の加熱ニップロールに通される。第二実施形態にかかるドリップバッグ２００を製造する場合は、スパンボンド不織布層１０の上に、メルトブロー不織布層１５を形成し、次いでスパンボンド不織布層１０の側に、押出ラミネートにより形成したラミネート層２１を有する板紙２０を積層し、この積層体が一対の加熱ニップロールに通される。第三実施形態にかかるティーバッグ３００を製造する場合は、スパンボンド不織布層１０の上に、ドライラミネートにより形成したラミネート層３１を有するタグ３０を積層し、この積層体が一対の加熱ニップロールに通される。
　ここで、加熱ニップロールによる加熱温度を、ポリ乳酸樹脂のガラス転移温度Ｔｇより高い温度（例えば、Ｔｇ＋３０℃～１００℃）に設定すれば、例えば、第一実施形態にかかるドリップバッグ１００においては、積層体が一対の加熱ニップロールを通過する際、板紙２０の表面のラミネート層２１に含まれるポリ乳酸樹脂が軟化し、スパンボンド不織布層１０の隙間に食い込むことで、スパンボンド不織布層１０と板紙２０とが一体化し、接合される。このとき、スパンボンド不織布層１０に含まれるポリ乳酸樹脂は、ラミネート層２１に含まれるポリ乳酸樹脂が軟化する温度ではまだ軟化していないので、スパンボンド不織布層１０はダメージを受けることなく、フィルタとしての機能を維持することができる。第二実施形態にかかるドリップバッグ２００、及び第三実施形態にかかるティーバッグ３００においても、同様の現象を利用して、スパンボンド不織布層１０と板紙２０又はタグ３０とを接合することができる。
　本発明の抽出袋（抽出袋用シート）の製造方法に用いる一対の加熱ニップロールとしては、二つのフラットロールを組み合わせたものとすることができるが、一方をエンボスロールとし、他方をフラットロールとしたものであってもよい。
　以下、本発明の抽出袋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袋（実施例１～１４）、及び本発明の特徴構成を有しない抽出袋（比較例１～２）をそれぞれ作製し、評価を行った。
［結晶化度（％）］
　不織布から試験片を採取し、示差走査熱量計（ＤＳＣ）（ＴＡ　ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ社製、品番２９２０ＭＤＳＣ　Ｖ２．６Ａ）に試験片をセットした。その後、昇温温度を１０℃／分として２４０℃まで昇温し、結晶化発熱量ΔＨｃと結晶融解熱量ΔＨｍとを測定した。そして、前述の式（１）に基づいて不織布の結晶化度を算出した。
［目付（ｇ／ｍ２）］
　「ＪＩＳ　Ｌ　１９１３　一般不織布試験方法」に準拠して、不織布から１０ｃｍ四方の試験片を採取し、質量を測定して、不織布の目付を算出した。
［評価］
　ヒートシール処理後の抽出袋の状態について、以下の基準により目視により評価した。
　良好：スパンボンド不織布層がダメージを受けておらず、且つ板紙が接合されている。
　不良：スパンボンド不織布層がダメージを受けている、又は板紙が接合されていない。
＜実施例１＞
　図１に示すように、結晶化度５０％のポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布（目付：１５ｇ／ｍ２）の上に、ラミネート層（厚み：４０μｍ）を有する板紙（目付：２００ｇ／ｍ２）を積層し、ヒートシール処理として加熱ニップロールに通すことにより、実施例１の抽出袋を作製した。ヒートシール処理は、温度１１０℃、圧力０．５ＭＰａで、０．５秒間行った。ラミネート層は、流動状態にあるポリ乳酸樹脂を板紙の上に押し出す押出ラミネートにより形成した。ポリ乳酸樹脂は、結晶化度が３％のものを使用した。なお、実施例１の抽出袋は、実際には袋状にする前の抽出袋用シートであるが、素材の特性自体は変わらないため、抽出袋として評価した。
＜実施例２～１４、比較例１～２＞
　表１に示す構成を有するように設定したこと以外は実施例１の抽出袋と同様にして、実施例２～１４、及び比較例１～２の抽出袋を作製した。なお、実施例９～１１の抽出袋においては、図２に示すように、メルトブロー不織布層をスパンボンド不織布層の上に積層した。また、実施例１３及び１４、並びに比較例１～２の抽出袋においては、延伸ポリ乳酸フィルムを貼り合わせるドライラミネートにより、ラミネート層を形成した。
　実施例１～１４の抽出袋、及び比較例１～２の抽出袋の構成、並びに評価結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度が、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されている実施例１～１４の抽出袋は、何れも、スパンボンド不織布層にダメージを与えることなく、ヒートシール処理を行うことができた。また、実施例１～１４の抽出袋は、結晶化度が低い板紙のラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂のみが軟化し、軟化したラミネート層がスパンボンド不織布層の繊維間に食い込むため、板紙がスパンボンド不織布層に強固に接合し、板紙とスパンボンド不織布層とが一体化されたものとなった。
　これに対し、ヒートシール温度が１３０℃に設定され、ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度と、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度とが等しく設定されている（すなわち、ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度が、スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されていない）比較例１の抽出袋は、ラミネート層の樹脂が軟化せず、スパンボンド不織布層と板紙とが接合されなかった。また、比較例１の抽出袋と同様の構成であり、ヒートシール温度が１５０℃に設定された比較例２の抽出袋は、ラミネート層のポリ乳酸樹脂は軟化したが、スパンボンド不織布層に含まれる繊維も軟化してしまい、スパンボンド不織布層がダメージを受けているものとなった。
　本発明の抽出袋、及び抽出袋用シートは、コーヒーの抽出に使用するドリップバッグや、茶類の抽出に使用するティーバッグとして利用可能であるが、鰹、昆布等の出汁の抽出に使用する出汁パックとしても利用可能である。また、本発明の抽出袋、及び抽出袋用シートの製造方法は、上記の各用途におけるフィルタの製造に利用可能である。
　１０　　　　　　スパンボンド不織布層
　１５　　　　　　メルトブロー不織布層
　２０　　　　　　板紙（付属部材）
　２１　　　　　　ラミネート層
　３０　　　　　　タグ（付属部材）
　３１　　　　　　ラミネート層
　１００　　　　　ドリップバッグ（抽出袋）
　２００　　　　　ドリップバッグ（抽出袋）
　３００　　　　　ティーバッグ（抽出袋）

Claims (6)

  1. 　ポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布層と、付属部材とを接合してなる抽出袋であって、
    　前記付属部材の少なくとも前記スパンボンド不織布層に接する面にポリ乳酸樹脂を含むラミネート層が設けられており、
    　前記ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、前記スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されている抽出袋。
  2. 　前記ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度と、前記スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度との差が１０％以上に設定されている請求項１に記載の抽出袋。
  3. 　前記スパンボンド不織布層の上に、ポリ乳酸樹脂を含むメルトブロー不織布層が設けられている請求項１又は２に記載の抽出袋。
  4. 　ポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布層と、付属部材とを接合してなる抽出袋の製造方法であって、
    　前記付属部材の少なくとも前記スパンボンド不織布層に接する面にポリ乳酸樹脂を含むラミネート層が設けられており、
    　前記ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、前記スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されており、
    　前記スパンボンド不織布層と、前記付属部材とを接合するに際し、ポリ乳酸樹脂のガラス転移温度Ｔｇより３０～１００℃高い温度を付与する加熱工程を実施する抽出袋の製造方法。
  5. 　ポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布層と、付属部材とを接合してなる抽出袋用シートであって、
    　前記付属部材の少なくとも前記スパンボンド不織布層に接する面にポリ乳酸樹脂を含むラミネート層が設けられており、
    　前記ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、前記スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されている抽出袋用シート。
  6. 　ポリ乳酸樹脂を含むスパンボンド不織布層と、付属部材とを接合してなる抽出袋用シートの製造方法であって、
    　前記付属部材の少なくとも前記スパンボンド不織布層に接する面にポリ乳酸樹脂を含むラミネート層が設けられており、
    　前記ラミネート層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度は、前記スパンボンド不織布層に含まれるポリ乳酸樹脂の結晶化度より小さく設定されており、
    　前記スパンボンド不織布層と、前記付属部材とを接合するに際し、ポリ乳酸樹脂のガラス転移温度Ｔｇより３０～１００℃高い温度を付与する加熱工程を実施する抽出袋用シートの製造方法。
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